TRD/AliTRDtrackerV1.cxx

   1 /**************************************************************************
   2 * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3 *                                                                        *
   4 * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5 * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6 *                                                                        *
   7 * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8 * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9 * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10 * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11 * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12 * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13 * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14 **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  19 //                                                                           //
  20 //  Track finder                                                             //
  21 //                                                                           //
  22 //  Authors:                                                                 //
  23 //    Alex Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>                                        //
  24 //    Markus Fasel <M.Fasel@gsi.de>                                          //
  25 //                                                                           //
  26 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  27
  28 #include <TBranch.h>
  29 #include <TDirectory.h>
  30 #include <TLinearFitter.h>
  31 #include <TTree.h>
  32 #include <TClonesArray.h>
  33 #include <TTreeStream.h>
  34 #include <TGeoMatrix.h>
  35 #include <TGeoManager.h>
  36
  37 #include "AliLog.h"
  38 #include "AliMathBase.h"
  39 #include "AliESDEvent.h"
  40 #include "AliGeomManager.h"
  41 #include "AliRieman.h"
  42 #include "AliTrackPointArray.h"
  43
  44 #include "AliTRDgeometry.h"
  45 #include "AliTRDpadPlane.h"
  46 #include "AliTRDcalibDB.h"
  47 #include "AliTRDReconstructor.h"
  48 #include "AliTRDCalibraFillHisto.h"
  49 #include "AliTRDrecoParam.h"
  50
  51 #include "AliTRDcluster.h"
  52 #include "AliTRDdigitsParam.h"
  53 #include "AliTRDseedV1.h"
  54 #include "AliTRDtrackV1.h"
  55 #include "AliTRDtrackerV1.h"
  56 #include "AliTRDtrackerDebug.h"
  57 #include "AliTRDtrackingChamber.h"
  58 #include "AliTRDchamberTimeBin.h"
  59
  60 ClassImp(AliTRDtrackerV1)
  61 ClassImp(AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare)
  62 ClassImp(AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman)
  63
  64 Double_t AliTRDtrackerV1::fgTopologicQA[kNConfigs] = {
  65   0.5112, 0.5112, 0.5112, 0.0786, 0.0786,
  66   0.0786, 0.0786, 0.0579, 0.0579, 0.0474,
  67   0.0474, 0.0408, 0.0335, 0.0335, 0.0335
  68 };
  69 const Double_t AliTRDtrackerV1::fgkX0[kNPlanes]    = {
  70   300.2, 312.8, 325.4, 338.0, 350.6, 363.2};
  71 // Number of Time Bins/chamber should be also stored independently by the traker
  72 // (also in AliTRDReconstructor) in oder to be able to run HLT. Fix TODO
  73 Int_t AliTRDtrackerV1::fgNTimeBins = 0;
  74 AliRieman* AliTRDtrackerV1::fgRieman = NULL;
  75 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::fgTiltedRieman = NULL;
  76 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::fgTiltedRiemanConstrained = NULL;
  77
  78 //____________________________________________________________________
  79 AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackerV1(AliTRDReconstructor *rec)
  80   :AliTracker()
  81   ,fkReconstructor(NULL)
  82   ,fkRecoParam(NULL)
  83   ,fGeom(NULL)
  84   ,fClusters(NULL)
  85   ,fTracklets(NULL)
  86   ,fTracks(NULL)
  87   ,fTracksESD(NULL)
  88   ,fSieveSeeding(0)
  89   ,fEventInFile(-1)
  90 {
  91   //
  92   // Default constructor.
  93   //
  94
  95   SetReconstructor(rec); // initialize reconstructor
  96
  97   // initialize geometry
  98   if(!AliGeomManager::GetGeometry()){
  99     AliFatal("Could not get geometry.");
 100   }
 101   fGeom = new AliTRDgeometry();
 102   fGeom->CreateClusterMatrixArray();
 103   TGeoHMatrix *matrix = NULL;
 104   Double_t loc[] = {0., 0., 0.};
 105   Double_t glb[] = {0., 0., 0.};
 106   for(Int_t ily=kNPlanes; ily--;){
 107     Int_t ism = 0;
 108     while(!(matrix = fGeom->GetClusterMatrix(AliTRDgeometry::GetDetector(ily, 2, ism)))) ism++;
 109     if(!matrix){
 110       AliError(Form("Could not get transformation matrix for layer %d. Use default.", ily));
 111       fR[ily] = fgkX0[ily];
 112       continue;
 113     }
 114     matrix->LocalToMaster(loc, glb);
 115     fR[ily] = glb[0]+ AliTRDgeometry::AnodePos()-.5*AliTRDgeometry::AmThick() - AliTRDgeometry::DrThick();
 116   }
 117
 118   // initialize cluster containers
 119   for (Int_t isector = 0; isector < AliTRDgeometry::kNsector; isector++) new(&fTrSec[isector]) AliTRDtrackingSector(fGeom, isector);
 120
 121   // initialize arrays
 122   memset(fTrackQuality, 0, kMaxTracksStack*sizeof(Double_t));
 123   memset(fSeedLayer, 0, kMaxTracksStack*sizeof(Int_t));
 124   memset(fSeedTB, 0, kNSeedPlanes*sizeof(AliTRDchamberTimeBin*));
 125   fTracksESD = new TClonesArray("AliESDtrack", 2*kMaxTracksStack);
 126   fTracksESD->SetOwner();
 127 }
 128
 129 //____________________________________________________________________
 130 AliTRDtrackerV1::~AliTRDtrackerV1()
 131 {
 132   //
 133   // Destructor
 134   //
 135
 136   if(fgRieman) delete fgRieman; fgRieman = NULL;
 137   if(fgTiltedRieman) delete fgTiltedRieman; fgTiltedRieman = NULL;
 138   if(fgTiltedRiemanConstrained) delete fgTiltedRiemanConstrained; fgTiltedRiemanConstrained = NULL;
 139   for(Int_t isl =0; isl<kNSeedPlanes; isl++) if(fSeedTB[isl]) delete fSeedTB[isl];
 140   if(fTracksESD){ fTracksESD->Delete(); delete fTracksESD; }
 141   if(fTracks) {fTracks->Delete(); delete fTracks;}
 142   if(fTracklets) {fTracklets->Delete(); delete fTracklets;}
 143   if(fClusters) {
 144     fClusters->Delete(); delete fClusters;
 145   }
 146   if(fGeom) delete fGeom;
 147 }
 148
 149 //____________________________________________________________________
 150 Int_t AliTRDtrackerV1::Clusters2Tracks(AliESDEvent *esd)
 151 {
 152   //
 153   // Steering stand alone tracking for full TRD detector
 154   //
 155   // Parameters :
 156   //   esd     : The ESD event. On output it contains
 157   //             the ESD tracks found in TRD.
 158   //
 159   // Output :
 160   //   Number of tracks found in the TRD detector.
 161   //
 162   // Detailed description
 163   // 1. Launch individual SM trackers.
 164   //    See AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksSM() for details.
 165   //
 166
 167   if(!fkRecoParam){
 168     AliError("Reconstruction configuration not initialized. Call first AliTRDReconstructor::SetRecoParam().");
 169     return 0;
 170   }
 171
 172   //AliInfo("Start Track Finder ...");
 173   Int_t ntracks = 0;
 174   for(int ism=0; ism<AliTRDgeometry::kNsector; ism++){
 175     //  for(int ism=1; ism<2; ism++){
 176     //AliInfo(Form("Processing supermodule %i ...", ism));
 177     ntracks += Clusters2TracksSM(ism, esd);
 178   }
 179   AliInfo(Form("Number of tracks: !TRDin[%d]", ntracks));
 180   return ntracks;
 181 }
 182
 183
 184 //_____________________________________________________________________________
 185 Bool_t AliTRDtrackerV1::GetTrackPoint(Int_t index, AliTrackPoint &p) const
 186 {
 187   //AliInfo(Form("Asking for tracklet %d", index));
 188
 189   // reset position of the point before using it
 190   p.SetXYZ(0., 0., 0.);
 191   AliTRDseedV1 *tracklet = GetTracklet(index);
 192   if (!tracklet) return kFALSE;
 193
 194   // get detector for this tracklet
 195   Int_t det = tracklet->GetDetector();
 196   Int_t sec = fGeom->GetSector(det);
 197   Double_t alpha = (sec+.5)*AliTRDgeometry::GetAlpha(),
 198            sinA  = TMath::Sin(alpha),
 199            cosA  = TMath::Cos(alpha);
 200   Double_t local[3];
 201   local[0] = tracklet->GetX();
 202   local[1] = tracklet->GetY();
 203   local[2] = tracklet->GetZ();
 204   Double_t global[3];
 205   fGeom->RotateBack(det, local, global);
 206
 207   Double_t cov2D[3]; Float_t cov[6];
 208   tracklet->GetCovAt(local[0], cov2D);
 209   cov[0] = cov2D[0]*sinA*sinA;
 210   cov[1] =-cov2D[0]*sinA*cosA;
 211   cov[2] =-cov2D[1]*sinA;
 212   cov[3] = cov2D[0]*cosA*cosA;
 213   cov[4] = cov2D[1]*cosA;
 214   cov[5] = cov2D[2];
 215   // store the global position of the tracklet and its covariance matrix in the track point
 216   p.SetXYZ(global[0],global[1],global[2], cov);
 217
 218   // setting volume id
 219   AliGeomManager::ELayerID iLayer = AliGeomManager::ELayerID(AliGeomManager::kTRD1+fGeom->GetLayer(det));
 220   Int_t    modId = fGeom->GetSector(det) * AliTRDgeometry::kNstack + fGeom->GetStack(det);
 221   UShort_t volid = AliGeomManager::LayerToVolUID(iLayer, modId);
 222   p.SetVolumeID(volid);
 223
 224   return kTRUE;
 225 }
 226
 227 //____________________________________________________________________
 228 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::GetTiltedRiemanFitter()
 229 {
 230   if(!fgTiltedRieman) fgTiltedRieman = new TLinearFitter(4, "hyp4");
 231   return fgTiltedRieman;
 232 }
 233
 234 //____________________________________________________________________
 235 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::GetTiltedRiemanFitterConstraint()
 236 {
 237   if(!fgTiltedRiemanConstrained) fgTiltedRiemanConstrained = new TLinearFitter(2, "hyp2");
 238   return fgTiltedRiemanConstrained;
 239 }
 240
 241 //____________________________________________________________________
 242 AliRieman* AliTRDtrackerV1::GetRiemanFitter()
 243 {
 244   if(!fgRieman) fgRieman = new AliRieman(AliTRDseedV1::kNtb * AliTRDgeometry::kNlayer);
 245   return fgRieman;
 246 }
 247
 248 //_____________________________________________________________________________
 249 Int_t AliTRDtrackerV1::PropagateBack(AliESDEvent *event)
 250 {
 251 // Propagation of ESD tracks from TPC to TOF detectors and building of the TRD track. For building
 252 // a TRD track an ESD track is used as seed. The informations obtained on the TRD track (measured points,
 253 // covariance, PID, etc.) are than used to update the corresponding ESD track.
 254 // Each track seed is first propagated to the geometrical limit of the TRD detector.
 255 // Its prolongation is searched in the TRD and if corresponding clusters are found tracklets are
 256 // constructed out of them (see AliTRDseedV1::AttachClusters()) and the track is updated.
 257 // Otherwise the ESD track is left unchanged.
 258 //
 259 // The following steps are performed:
 260 // 1. Selection of tracks based on the variance in the y-z plane.
 261 // 2. Propagation to the geometrical limit of the TRD volume. If track propagation fails the AliESDtrack::kTRDStop is set.
 262 // 3. Prolongation inside the fiducial volume (see AliTRDtrackerV1::FollowBackProlongation()) and marking
 263 // the following status bits:
 264 //   - AliESDtrack::kTRDin - if the tracks enters the TRD fiducial volume
 265 //   - AliESDtrack::kTRDStop - if the tracks fails propagation
 266 //   - AliESDtrack::kTRDbackup - if the tracks fulfills chi2 conditions and qualify for refitting
 267 // 4. Writting to friends, PID, MC label, quality etc. Setting status bit AliESDtrack::kTRDout.
 268 // 5. Propagation to TOF. If track propagation fails the AliESDtrack::kTRDStop is set.
 269 //
 270
 271   if(!fClusters || !fClusters->GetEntriesFast()){
 272     AliInfo("No TRD clusters");
 273     return 0;
 274   }
 275   AliTRDCalibraFillHisto *calibra = AliTRDCalibraFillHisto::Instance(); // Calibration monitor
 276   if (!calibra) AliInfo("Could not get Calibra instance");
 277   if (!fgNTimeBins) fgNTimeBins = fkReconstructor->GetNTimeBins();
 278
 279   // Define scalers
 280   Int_t nFound   = 0, // number of tracks found
 281         nBacked  = 0, // number of tracks backed up for refit
 282         nSeeds   = 0, // total number of ESD seeds
 283         nTRDseeds= 0, // number of seeds in the TRD acceptance
 284         nTPCseeds= 0; // number of TPC seeds
 285   Float_t foundMin = 20.0;
 286
 287   Float_t *quality = NULL;
 288   Int_t   *index   = NULL;
 289   fEventInFile  = event->GetEventNumberInFile();
 290   nSeeds   = event->GetNumberOfTracks();
 291   // Sort tracks according to quality
 292   // (covariance in the yz plane)
 293   if(nSeeds){
 294     quality = new Float_t[nSeeds];
 295     index   = new Int_t[4*nSeeds];
 296     for (Int_t iSeed = nSeeds; iSeed--;) {
 297       AliESDtrack *seed = event->GetTrack(iSeed);
 298       Double_t covariance[15];
 299       seed->GetExternalCovariance(covariance);
 300       quality[iSeed] = covariance[0] + covariance[2];
 301     }
 302     TMath::Sort(nSeeds, quality, index,kFALSE);
 303   }
 304
 305   // Propagate all seeds
 306   Int_t   expectedClr;
 307   AliTRDtrackV1 track;
 308   for (Int_t iSeed = 0; iSeed < nSeeds; iSeed++) {
 309
 310     // Get the seeds in sorted sequence
 311     AliESDtrack *seed = event->GetTrack(index[iSeed]);
 312     Float_t p4  = seed->GetC(seed->GetBz());
 313
 314     // Check the seed status
 315     ULong_t status = seed->GetStatus();
 316     if ((status & AliESDtrack::kTPCout) == 0) continue;
 317     if ((status & AliESDtrack::kTRDout) != 0) continue;
 318
 319     // Propagate to the entrance in the TRD mother volume
 320     track.~AliTRDtrackV1();
 321     new(&track) AliTRDtrackV1(*seed);
 322     if(AliTRDgeometry::GetXtrdBeg() > (AliTRDReconstructor::GetMaxStep() + track.GetX()) && !PropagateToX(track, AliTRDgeometry::GetXtrdBeg(), AliTRDReconstructor::GetMaxStep())){
 323       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 324       continue;
 325     }
 326     if(!AdjustSector(&track)){
 327       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 328       continue;
 329     }
 330     if(TMath::Abs(track.GetSnp()) > AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()) {
 331       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 332       continue;
 333     }
 334     nTPCseeds++;
 335     AliDebug(2, Form("TRD propagate TPC seed[%d] = %d.", iSeed, index[iSeed]));
 336     // store track status at TRD entrance
 337     seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDbackup);
 338
 339     // prepare track and do propagation in the TRD
 340     track.SetReconstructor(fkReconstructor);
 341     track.SetKink(Bool_t(seed->GetKinkIndex(0)));
 342     track.SetPrimary(status & AliESDtrack::kTPCin);
 343     expectedClr = FollowBackProlongation(track);
 344     // check if track entered the TRD fiducial volume
 345     if(track.GetTrackIn()){
 346       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDin);
 347       nTRDseeds++;
 348     }
 349     // check if track was stopped in the TRD
 350     if (expectedClr<0){
 351       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 352       continue;
 353     }
 354
 355     if(expectedClr){
 356       nFound++;
 357       // computes PID for track
 358       track.CookPID();
 359       // update calibration references using this track
 360       if(calibra->GetHisto2d()) calibra->UpdateHistogramsV1(&track);
 361       // save calibration object
 362       if (fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0) {
 363         AliTRDtrackV1 *calibTrack = new AliTRDtrackV1(track);
 364         calibTrack->SetOwner();
 365         seed->AddCalibObject(calibTrack);
 366       }
 367       //update ESD track
 368       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDout);
 369       track.UpdateESDtrack(seed);
 370     }
 371
 372     if ((TMath::Abs(track.GetC(track.GetBz()) - p4) / TMath::Abs(p4) < 0.2) ||(track.Pt() > 0.8)) {
 373
 374       // Make backup for back propagation
 375       Int_t foundClr = track.GetNumberOfClusters();
 376       if (foundClr >= foundMin) {
 377         track.CookLabel(1. - AliTRDReconstructor::GetLabelFraction());
 378         //if(track.GetBackupTrack()) UseClusters(track.GetBackupTrack());
 379
 380         // Sign only gold tracks
 381         if (track.GetChi2() / track.GetNumberOfClusters() < 4) {
 382           //if ((seed->GetKinkIndex(0)      ==   0) && (track.Pt() <  1.5)) UseClusters(&track);
 383         }
 384         Bool_t isGold = kFALSE;
 385
 386         // Full gold track
 387         if (track.GetChi2() / track.GetNumberOfClusters() < 5) {
 388           if (track.GetBackupTrack()) seed->UpdateTrackParams(track.GetBackupTrack(),AliESDtrack::kTRDbackup);
 389           nBacked++;
 390           isGold = kTRUE;
 391         }
 392
 393         // Almost gold track
 394         if ((!isGold)  && (track.GetNCross() == 0) &&   (track.GetChi2() / track.GetNumberOfClusters()  < 7)) {
 395           //seed->UpdateTrackParams(track, AliESDtrack::kTRDbackup);
 396           if (track.GetBackupTrack()) seed->UpdateTrackParams(track.GetBackupTrack(),AliESDtrack::kTRDbackup);
 397           nBacked++;
 398           isGold = kTRUE;
 399         }
 400
 401         if ((!isGold) && (track.GetBackupTrack())) {
 402           if ((track.GetBackupTrack()->GetNumberOfClusters() > foundMin) && ((track.GetBackupTrack()->GetChi2()/(track.GetBackupTrack()->GetNumberOfClusters()+1)) < 7)) {
 403             seed->UpdateTrackParams(track.GetBackupTrack(),AliESDtrack::kTRDbackup);
 404             nBacked++;
 405             isGold = kTRUE;
 406           }
 407         }
 408       }
 409     }
 410
 411     // Propagation to the TOF
 412     if(!(seed->GetStatus()&AliESDtrack::kTRDStop)) {
 413       Int_t sm = track.GetSector();
 414       // default value in case we have problems with the geometry.
 415       Double_t xtof  = 371.;
 416       //Calculate radial position of the beginning of the TOF
 417       //mother volume. In order to avoid mixing of the TRD
 418       //and TOF modules some hard values are needed. This are:
 419       //1. The path to the TOF module.
 420       //2. The width of the TOF (29.05 cm)
 421       //(with the help of Annalisa de Caro Mar-17-2009)
 422       if(gGeoManager){
 423         gGeoManager->cd(Form("/ALIC_1/B077_1/BSEGMO%d_1/BTOF%d_1", sm, sm));
 424         TGeoHMatrix *m = NULL;
 425         Double_t loc[]={0., 0., -.5*29.05}, glob[3];
 426
 427         if((m=gGeoManager->GetCurrentMatrix())){
 428           m->LocalToMaster(loc, glob);
 429           xtof = TMath::Sqrt(glob[0]*glob[0]+glob[1]*glob[1]);
 430         }
 431       }
 432       if(xtof > (AliTRDReconstructor::GetMaxStep() + track.GetX()) && !PropagateToX(track, xtof, AliTRDReconstructor::GetMaxStep())){
 433         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 434         continue;
 435       }
 436       if(!AdjustSector(&track)){
 437         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 438         continue;
 439       }
 440       if(TMath::Abs(track.GetSnp()) > AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()){
 441         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 442         continue;
 443       }
 444       //seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDout);
 445       // TODO obsolete - delete
 446       seed->SetTRDQuality(track.StatusForTOF());
 447     }
 448     seed->SetTRDBudget(track.GetBudget(0));
 449   }
 450   if(index) delete [] index;
 451   if(quality) delete [] quality;
 452
 453   AliInfo(Form("Number of seeds: TPCout[%d] TRDin[%d]", nTPCseeds, nTRDseeds));
 454   AliInfo(Form("Number of tracks: TRDout[%d] TRDbackup[%d]", nFound, nBacked));
 455
 456   // run stand alone tracking
 457   if (fkReconstructor->IsSeeding()) Clusters2Tracks(event);
 458
 459   return 0;
 460 }
 461
 462
 463 //____________________________________________________________________
 464 Int_t AliTRDtrackerV1::RefitInward(AliESDEvent *event)
 465 {
 466   //
 467   // Refits tracks within the TRD. The ESD event is expected to contain seeds
 468   // at the outer part of the TRD.
 469   // The tracks are propagated to the innermost time bin
 470   // of the TRD and the ESD event is updated
 471   // Origin: Thomas KUHR (Thomas.Kuhr@cern.ch)
 472   //
 473
 474   Int_t   nseed    = 0; // contor for loaded seeds
 475   Int_t   found    = 0; // contor for updated TRD tracks
 476
 477
 478   if(!fClusters || !fClusters->GetEntriesFast()){
 479     AliInfo("No TRD clusters");
 480     return 0;
 481   }
 482   AliTRDtrackV1 track;
 483   for (Int_t itrack = 0; itrack < event->GetNumberOfTracks(); itrack++) {
 484     AliESDtrack *seed = event->GetTrack(itrack);
 485     ULong_t status = seed->GetStatus();
 486
 487     new(&track) AliTRDtrackV1(*seed);
 488     if (track.GetX() < 270.0) {
 489       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDbackup);
 490       continue;
 491     }
 492
 493     // reject tracks which failed propagation in the TRD or
 494     // are produced by the TRD stand alone tracker
 495     if(!(status & AliESDtrack::kTRDout)) continue;
 496     if(!(status & AliESDtrack::kTRDin)) continue;
 497     nseed++;
 498
 499     track.ResetCovariance(50.0);
 500
 501     // do the propagation and processing
 502     Bool_t kUPDATE = kFALSE;
 503     Double_t xTPC = 250.0;
 504     if(FollowProlongation(track)){
 505       // Update the friend track
 506       if (fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0){
 507         TObject *o = NULL; Int_t ic = 0;
 508         AliTRDtrackV1 *calibTrack = NULL;
 509         while((o = seed->GetCalibObject(ic++))){
 510           if(!(calibTrack = dynamic_cast<AliTRDtrackV1*>(o))) continue;
 511           calibTrack->SetTrackOut(&track);
 512         }
 513       }
 514
 515       // Prolongate to TPC
 516       if (PropagateToX(track, xTPC, AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) { //  -with update
 517         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDrefit);
 518         found++;
 519         kUPDATE = kTRUE;
 520       }
 521     }
 522
 523     // Prolongate to TPC without update
 524     if(!kUPDATE) {
 525       AliTRDtrackV1 tt(*seed);
 526       if (PropagateToX(tt, xTPC, AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) seed->UpdateTrackParams(&tt, AliESDtrack::kTRDbackup);
 527     }
 528   }
 529   AliInfo(Form("Number of seeds: TRDout[%d]", nseed));
 530   AliInfo(Form("Number of tracks: TRDrefit[%d]", found));
 531
 532   return 0;
 533 }
 534
 535 //____________________________________________________________________
 536 Int_t AliTRDtrackerV1::FollowProlongation(AliTRDtrackV1 &t)
 537 {
 538   // Extrapolates the TRD track in the TPC direction.
 539   //
 540   // Parameters
 541   //   t : the TRD track which has to be extrapolated
 542   //
 543   // Output
 544   //   number of clusters attached to the track
 545   //
 546   // Detailed description
 547   //
 548   // Starting from current radial position of track <t> this function
 549   // extrapolates the track through the 6 TRD layers. The following steps
 550   // are being performed for each plane:
 551   // 1. prepare track:
 552   //   a. get plane limits in the local x direction
 553   //   b. check crossing sectors
 554   //   c. check track inclination
 555   // 2. search tracklet in the tracker list (see GetTracklet() for details)
 556   // 3. evaluate material budget using the geo manager
 557   // 4. propagate and update track using the tracklet information.
 558   //
 559   // Debug level 2
 560   //
 561
 562   Int_t    nClustersExpected = 0;
 563   for (Int_t iplane = kNPlanes; iplane--;) {
 564     Int_t   index(-1);
 565     AliTRDseedV1 *tracklet = GetTracklet(&t, iplane, index);
 566     AliDebug(2, Form("Tracklet[%p] ly[%d] idx[%d]", (void*)tracklet, iplane, index));
 567     if(!tracklet) continue;
 568     if(!tracklet->IsOK()){
 569       AliDebug(1, Form("Tracklet Det[%d] !OK", tracklet->GetDetector()));
 570       continue;
 571     }
 572     Double_t x  = tracklet->GetX();//GetX0();
 573     // reject tracklets which are not considered for inward refit
 574     if(x > t.GetX()+AliTRDReconstructor::GetMaxStep()) continue;
 575
 576     // append tracklet to track
 577     t.SetTracklet(tracklet, index);
 578
 579     if (x < (t.GetX()-AliTRDReconstructor::GetMaxStep()) && !PropagateToX(t, x+AliTRDReconstructor::GetMaxStep(), AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) break;
 580     if (!AdjustSector(&t)) break;
 581
 582     // Start global position
 583     Double_t xyz0[3];
 584     t.GetXYZ(xyz0);
 585
 586     // End global position
 587     Double_t alpha = t.GetAlpha(), y, z;
 588     if (!t.GetProlongation(x,y,z)) break;
 589     Double_t xyz1[3];
 590     xyz1[0] =  x * TMath::Cos(alpha) - y * TMath::Sin(alpha);
 591     xyz1[1] =  x * TMath::Sin(alpha) + y * TMath::Cos(alpha);
 592     xyz1[2] =  z;
 593
 594     Double_t length = TMath::Sqrt(
 595       (xyz0[0]-xyz1[0])*(xyz0[0]-xyz1[0]) +
 596       (xyz0[1]-xyz1[1])*(xyz0[1]-xyz1[1]) +
 597       (xyz0[2]-xyz1[2])*(xyz0[2]-xyz1[2])
 598     );
 599     if(length>0.){
 600       // Get material budget
 601       Double_t param[7];
 602       if(AliTracker::MeanMaterialBudget(xyz0, xyz1, param)<=0.) break;
 603       Double_t xrho= param[0]*param[4];
 604       Double_t xx0 = param[1]; // Get mean propagation parameters
 605
 606       // Propagate and update
 607       t.PropagateTo(x, xx0, xrho);
 608       if (!AdjustSector(&t)) break;
 609     }
 610
 611     Double_t cov[3]; tracklet->GetCovAt(x, cov);
 612     Double_t p[2] = { tracklet->GetY(), tracklet->GetZ()};
 613     Double_t chi2 = ((AliExternalTrackParam)t).GetPredictedChi2(p, cov);
 614     if (chi2 < 1e+10 && ((AliExternalTrackParam&)t).Update(p, cov)){
 615       // Register info to track
 616       t.SetNumberOfClusters();
 617       t.UpdateChi2(chi2);
 618       nClustersExpected += tracklet->GetN();
 619     }
 620   }
 621
 622   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 1){
 623     Int_t index;
 624     for(int iplane=0; iplane<AliTRDgeometry::kNlayer; iplane++){
 625       AliTRDseedV1 *tracklet = GetTracklet(&t, iplane, index);
 626       if(!tracklet) continue;
 627       t.SetTracklet(tracklet, index);
 628     }
 629
 630     if(fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
 631       Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
 632       TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
 633       AliTRDtrackV1 track(t);
 634       track.SetOwner();
 635       cstreamer << "FollowProlongation"
 636           << "EventNumber="     << eventNumber
 637           << "ncl="                                     << nClustersExpected
 638           << "track.="                  << &track
 639           << "\n";
 640     }
 641   }
 642   return nClustersExpected;
 643
 644 }
 645
 646 //_____________________________________________________________________________
 647 Int_t AliTRDtrackerV1::FollowBackProlongation(AliTRDtrackV1 &t)
 648 {
 649 // Extrapolates/Build the TRD track in the TOF direction.
 650 //
 651 // Parameters
 652 //   t : the TRD track which has to be extrapolated
 653 //
 654 // Output
 655 //   number of clusters attached to the track
 656 //
 657 // Starting from current radial position of track <t> this function
 658 // extrapolates the track through the 6 TRD layers. The following steps
 659 // are being performed for each plane:
 660 // 1. Propagate track to the entrance of the next chamber:
 661 //   - get chamber limits in the radial direction
 662 //   - check crossing sectors
 663 //   - check track inclination
 664 //   - check track prolongation against boundary conditions (see exclusion boundaries on AliTRDgeometry::IsOnBoundary())
 665 // 2. Build tracklet (see AliTRDseed::AttachClusters() for details) for this layer if needed. If only
 666 //    Kalman filter is needed and tracklets are already linked to the track this step is skipped.
 667 // 3. Fit tracklet using the information from the Kalman filter.
 668 // 4. Propagate and update track at reference radial position of the tracklet.
 669 // 5. Register tracklet with the tracker and track; update pulls monitoring.
 670 //
 671 // Observation
 672 //   1. During the propagation a bit map is filled detailing the status of the track in each TRD chamber. The following errors are being registered for each tracklet:
 673 // - AliTRDtrackV1::kProlongation : track prolongation failed
 674 // - AliTRDtrackV1::kPropagation : track prolongation failed
 675 // - AliTRDtrackV1::kAdjustSector : failed during sector crossing
 676 // - AliTRDtrackV1::kSnp : too large bending
 677 // - AliTRDtrackV1::kTrackletInit : fail to initialize tracklet
 678 // - AliTRDtrackV1::kUpdate : fail to attach clusters or fit the tracklet
 679 // - AliTRDtrackV1::kUnknown : anything which is not covered before
 680 //   2. By default the status of the track before first TRD update is saved.
 681 //
 682 // Debug level 2
 683 //
 684 // Author
 685 //   Alexandru Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
 686 //
 687
 688   Int_t n = 0;
 689   Double_t driftLength = .5*AliTRDgeometry::AmThick() + AliTRDgeometry::DrThick();
 690   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
 691
 692   Int_t debugLevel = fkReconstructor->IsDebugStreaming() ? fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) : 0;
 693   TTreeSRedirector *cstreamer = fkReconstructor->IsDebugStreaming() ? fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker) : 0x0;
 694
 695   Bool_t kStoreIn(kTRUE),     // toggel store track params. at TRD entry
 696          kStandAlone(kFALSE), // toggle tracker awarness of stand alone seeding
 697          kUseTRD(fkRecoParam->IsOverPtThreshold(t.Pt()));// use TRD measurment to update Kalman
 698
 699   Int_t startLayer(0);
 700   AliTRDseedV1 tracklet, *ptrTracklet = NULL;
 701   // Special case for stand alone tracking
 702   // - store all tracklets found by seeding
 703   // - start propagation from first tracklet found
 704   AliTRDseedV1 *tracklets[kNPlanes];
 705   memset(tracklets, 0, sizeof(AliTRDseedV1 *) * kNPlanes);
 706   for(Int_t ip(kNPlanes); ip--;){
 707     if(!(tracklets[ip] = t.GetTracklet(ip))) continue;
 708     t.UnsetTracklet(ip);
 709     if(tracklets[ip]->IsOK()) startLayer=ip;
 710     kStandAlone = kTRUE;
 711     kUseTRD = kTRUE;
 712   }
 713   AliDebug(4, Form("SA[%c] Start[%d]\n"
 714     "  [0]idx[%d] traklet[%p]\n"
 715     "  [1]idx[%d] traklet[%p]\n"
 716     "  [2]idx[%d] traklet[%p]\n"
 717     "  [3]idx[%d] traklet[%p]\n"
 718     "  [4]idx[%d] traklet[%p]\n"
 719     "  [5]idx[%d] traklet[%p]"
 720     , kStandAlone?'y':'n', startLayer
 721     , t.GetTrackletIndex(0), (void*)tracklets[0]
 722     , t.GetTrackletIndex(1), (void*)tracklets[1]
 723     , t.GetTrackletIndex(2), (void*)tracklets[2]
 724     , t.GetTrackletIndex(3), (void*)tracklets[3]
 725     , t.GetTrackletIndex(4), (void*)tracklets[4]
 726     , t.GetTrackletIndex(5), (void*)tracklets[5]));
 727
 728   // Loop through the TRD layers
 729   TGeoHMatrix *matrix = NULL;
 730   Double_t x(0.), y(0.), z(0.);
 731   for (Int_t ily=startLayer, sm=-1, stk=-1, det=-1; ily < AliTRDgeometry::kNlayer; ily++) {
 732     AliDebug(2, Form("Propagate to x[%d] = %7.2f", ily, fR[ily]));
 733
 734     // rough estimate of the entry point
 735     if (!t.GetProlongation(fR[ily], y, z)){
 736       n=-1;
 737       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kProlongation);
 738       AliDebug(4, Form("Failed Rough Prolongation to ly[%d] x[%7.2f] y[%7.2f] z[%7.2f]", ily, fR[ily], y, z));
 739       break;
 740     }
 741
 742     // find sector / stack / detector
 743     sm = t.GetSector();
 744     // TODO cross check with y value !
 745     stk = fGeom->GetStack(z, ily);
 746     det = stk>=0 ? AliTRDgeometry::GetDetector(ily, stk, sm) : -1;
 747     matrix = det>=0 ? fGeom->GetClusterMatrix(det) : NULL;
 748     AliDebug(3, Form("Propagate to det[%3d]", det));
 749
 750     // check if supermodule/chamber is installed
 751     if( !fGeom->GetSMstatus(sm) ||
 752         stk<0. ||
 753         fGeom->IsHole(ily, stk, sm) ||
 754         !matrix ){
 755       AliDebug(4, Form("Missing Geometry ly[%d]. Guess radial position", ily));
 756       // propagate to the default radial position
 757       if(fR[ily] > (AliTRDReconstructor::GetMaxStep() + t.GetX()) && !PropagateToX(t, fR[ily], AliTRDReconstructor::GetMaxStep())){
 758         n=-1;
 759         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kPropagation);
 760         AliDebug(4, "Failed Propagation [Missing Geometry]");
 761         break;
 762       }
 763       if(!AdjustSector(&t)){
 764         n=-1;
 765         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kAdjustSector);
 766         AliDebug(4, "Failed Adjust Sector [Missing Geometry]");
 767         break;
 768       }
 769       if(TMath::Abs(t.GetSnp()) > AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()){
 770         n=-1;
 771         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kSnp);
 772         AliDebug(4, "Failed Max Snp [Missing Geometry]");
 773         break;
 774       }
 775       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kGeometry, ily);
 776       continue;
 777     }
 778
 779     // retrieve rotation matrix for the current chamber
 780     Double_t loc[] = {AliTRDgeometry::AnodePos()- driftLength, 0., 0.};
 781     Double_t glb[] = {0., 0., 0.};
 782     matrix->LocalToMaster(loc, glb);
 783
 784     // Propagate to the radial distance of the current layer
 785     x = glb[0] - AliTRDReconstructor::GetMaxStep();
 786     if(x > (AliTRDReconstructor::GetMaxStep() + t.GetX()) && !PropagateToX(t, x, AliTRDReconstructor::GetMaxStep())){
 787       n=-1;
 788       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kPropagation);
 789       AliDebug(4, Form("Failed Initial Propagation to x[%7.2f]", x));
 790       break;
 791     }
 792     if(!AdjustSector(&t)){
 793       n=-1;
 794       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kAdjustSector);
 795       AliDebug(4, "Failed Adjust Sector Start");
 796       break;
 797     }
 798     if(TMath::Abs(t.GetSnp()) > AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()) {
 799       n=-1;
 800       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kSnp);
 801       AliDebug(4, Form("Failed Max Snp[%f] MaxSnp[%f]", t.GetSnp(), AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()));
 802       break;
 803     }
 804     Bool_t doRecalculate = kFALSE;
 805     if(sm != t.GetSector()){
 806       sm = t.GetSector();
 807       doRecalculate = kTRUE;
 808     }
 809     if(stk != fGeom->GetStack(z, ily)){
 810       stk = fGeom->GetStack(z, ily);
 811       doRecalculate = kTRUE;
 812     }
 813     if(doRecalculate){
 814       det = AliTRDgeometry::GetDetector(ily, stk, sm);
 815       if(!(matrix = fGeom->GetClusterMatrix(det))){
 816         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kGeometry, ily);
 817         AliDebug(4, Form("Failed Geometry Matrix ly[%d]", ily));
 818         continue;
 819       }
 820       matrix->LocalToMaster(loc, glb);
 821       x = glb[0] - AliTRDReconstructor::GetMaxStep();
 822     }
 823
 824     // check if track is well inside fiducial volume
 825     if (!t.GetProlongation(x+AliTRDReconstructor::GetMaxStep(), y, z)) {
 826       n=-1;
 827       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kProlongation);
 828       AliDebug(4, Form("Failed Prolongation to x[%7.2f] y[%7.2f] z[%7.2f]", x+AliTRDReconstructor::GetMaxStep(), y, z));
 829       break;
 830     }
 831     if(fGeom->IsOnBoundary(det, y, z, .5)){
 832       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kBoundary, ily);
 833       AliDebug(4, "Failed Track on Boundary");
 834       continue;
 835     }
 836
 837     ptrTracklet  = tracklets[ily];
 838     if(!ptrTracklet){ // BUILD TRACKLET
 839       AliDebug(3, Form("Building tracklet det[%d]", det));
 840       // check data in supermodule
 841       if(!fTrSec[sm].GetNChambers()){
 842         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
 843         AliDebug(4, "Failed NoClusters");
 844         continue;
 845       }
 846       if(fTrSec[sm].GetX(ily) < 1.){
 847         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
 848         AliDebug(4, "Failed NoX");
 849         continue;
 850       }
 851
 852       // check data in chamber
 853       if(!(chamber = fTrSec[sm].GetChamber(stk, ily))){
 854         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
 855         AliDebug(4, "Failed No Detector");
 856         continue;
 857       }
 858       if(chamber->GetNClusters() < fgNTimeBins*fkRecoParam ->GetFindableClusters()){
 859         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
 860         AliDebug(4, "Failed Not Enough Clusters in Detector");
 861         continue;
 862       }
 863       // build tracklet
 864       tracklet.~AliTRDseedV1();
 865       ptrTracklet = new(&tracklet) AliTRDseedV1(det);
 866       ptrTracklet->SetReconstructor(fkReconstructor);
 867       ptrTracklet->SetKink(t.IsKink());
 868       ptrTracklet->SetPrimary(t.IsPrimary());
 869       ptrTracklet->SetPadPlane(fGeom->GetPadPlane(ily, stk));
 870       ptrTracklet->SetX0(glb[0]+driftLength);
 871       if(!ptrTracklet->Init(&t)){
 872         n=-1;
 873         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kTrackletInit);
 874         AliDebug(4, "Failed Tracklet Init");
 875         break;
 876       }
 877       if(!ptrTracklet->AttachClusters(chamber, kTRUE, t.Charge()>0?kTRUE:kFALSE, fEventInFile)){
 878         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoAttach, ily);
 879         if(debugLevel>3){
 880           AliTRDseedV1 trackletCp(*ptrTracklet);
 881           UChar_t status(t.GetStatusTRD(ily));
 882           (*cstreamer)   << "FollowBackProlongation4"
 883           <<"status="    << status
 884           <<"tracklet.=" << &trackletCp
 885           << "\n";
 886         }
 887         AliDebug(4, "Failed Attach Clusters");
 888         continue;
 889       }
 890       AliDebug(3, Form("Number of Clusters in Tracklet: %d", ptrTracklet->GetN()));
 891       if(ptrTracklet->GetN() < fgNTimeBins*fkRecoParam->GetFindableClusters()){
 892         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClustersTracklet, ily);
 893         if(debugLevel>3){
 894           AliTRDseedV1 trackletCp(*ptrTracklet);
 895           UChar_t status(t.GetStatusTRD(ily));
 896           (*cstreamer)   << "FollowBackProlongation4"
 897           <<"status="    << status
 898           <<"tracklet.=" << &trackletCp
 899           << "\n";
 900         }
 901         AliDebug(4, "Failed N Clusters Attached");
 902         continue;
 903       }
 904       ptrTracklet->UpdateUsed();
 905     } else AliDebug(2, Form("Use external tracklet ly[%d]", ily));
 906     // propagate track to the radial position of the tracklet
 907
 908     // fit tracklet
 909     // tilt correction options
 910     // 0 : no correction
 911     // 2 : pseudo tilt correction
 912     if(!ptrTracklet->FitRobust(t.Charge()>0?kTRUE:kFALSE)){
 913       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoFit, ily);
 914       AliDebug(4, "Failed Tracklet Fit");
 915       continue;
 916     }
 917     x = ptrTracklet->GetX(); //GetX0();
 918     if(x > (AliTRDReconstructor::GetMaxStep() + t.GetX()) && !PropagateToX(t, x, AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) {
 919       n=-1;
 920       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kPropagation);
 921       AliDebug(4, Form("Failed Propagation to Tracklet x[%7.2f]", x));
 922       break;
 923     }
 924     if(!AdjustSector(&t)) {
 925       n=-1;
 926       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kAdjustSector);
 927       AliDebug(4, "Failed Adjust Sector");
 928       break;
 929     }
 930     if(TMath::Abs(t.GetSnp()) > AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()) {
 931       n=-1;
 932       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kSnp);
 933       AliDebug(4, Form("Failed Max Snp[%f] MaxSnp[%f]", t.GetSnp(), AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()));
 934       break;
 935     }
 936     Double_t cov[3]; ptrTracklet->GetCovAt(x, cov);
 937     Double_t p[2] = { ptrTracklet->GetY(), ptrTracklet->GetZ()};
 938     Double_t chi2 = ((AliExternalTrackParam)t).GetPredictedChi2(p, cov);
 939     // update Kalman with the TRD measurement
 940     if(chi2>1e+10){ // TODO
 941       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kChi2, ily);
 942       if(debugLevel > 2){
 943         UChar_t status(t.GetStatusTRD());
 944         AliTRDseedV1  trackletCp(*ptrTracklet);
 945         AliTRDtrackV1 trackCp(t);
 946         trackCp.SetOwner();
 947         (*cstreamer) << "FollowBackProlongation3"
 948             << "status="      << status
 949             << "tracklet.="   << &trackletCp
 950             << "track.="      << &trackCp
 951             << "\n";
 952       }
 953       AliDebug(4, Form("Failed Chi2[%f]", chi2));
 954       continue;
 955     }
 956     // mark track as entering the FIDUCIAL volume of TRD
 957     if(kStoreIn){
 958       t.SetTrackIn();
 959       kStoreIn = kFALSE;
 960     }
 961     if(kUseTRD){
 962       if(!((AliExternalTrackParam&)t).Update(p, cov)) {
 963         n=-1;
 964         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kUpdate);
 965         if(debugLevel > 2){
 966           UChar_t status(t.GetStatusTRD());
 967           AliTRDseedV1  trackletCp(*ptrTracklet);
 968           AliTRDtrackV1 trackCp(t);
 969           trackCp.SetOwner();
 970           (*cstreamer) << "FollowBackProlongation3"
 971               << "status="      << status
 972               << "tracklet.="   << &trackletCp
 973               << "track.="      << &trackCp
 974               << "\n";
 975         }
 976         AliDebug(4, Form("Failed Track Update @ y[%7.2f] z[%7.2f] s2y[%f] s2z[%f] covyz[%f]", p[0], p[1], cov[0], cov[2], cov[1]));
 977         break;
 978       }
 979     }
 980     if(!kStandAlone) ptrTracklet->UseClusters();
 981     // fill residuals ?!
 982     AliTracker::FillResiduals(&t, p, cov, ptrTracklet->GetVolumeId());
 983
 984
 985     // register tracklet with the tracker and track
 986     ptrTracklet->Update(&t);
 987     ptrTracklet = SetTracklet(ptrTracklet);
 988     Int_t index(fTracklets->GetEntriesFast()-1);
 989     t.SetTracklet(ptrTracklet, index);
 990     // Register info to track
 991     t.SetNumberOfClusters();
 992     t.UpdateChi2(chi2);
 993
 994     n += ptrTracklet->GetN();
 995     AliDebug(2, Form("Setting Tracklet[%d] @ Idx[%d]", ily, index));
 996
 997     // Reset material budget if 2 consecutive gold
 998 //     if(ilayer>0 && t.GetTracklet(ilayer-1) && ptrTracklet->GetN() + t.GetTracklet(ilayer-1)->GetN() > 20) t.SetBudget(2, 0.);
 999
1000     // Make backup of the track until is gold
1001     Int_t failed(0);
1002     if(!kStandAlone && (failed = t.MakeBackupTrack())) AliDebug(2, Form("Failed backup on cut[%d]", failed));
1003
1004   } // end layers loop
1005   //printf("clusters[%d] chi2[%f] x[%f] status[%d ", n, t.GetChi2(), t.GetX(), t.GetStatusTRD());
1006   //for(int i=0; i<6; i++) printf("%d ", t.GetStatusTRD(i)); printf("]\n");
1007
1008   if(n && debugLevel > 1){
1009     //Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
1010     AliTRDtrackV1 track(t);
1011     track.SetOwner();
1012     (*cstreamer) << "FollowBackProlongation2"
1013         << "EventNumber=" << fEventInFile
1014         << "track.="      << &track
1015         << "\n";
1016   }
1017
1018   return n;
1019 }
1020
1021 //_________________________________________________________________________
1022 Float_t AliTRDtrackerV1::FitRieman(AliTRDseedV1 *tracklets, Double_t *chi2, Int_t *const planes){
1023   //
1024   // Fits a Riemann-circle to the given points without tilting pad correction.
1025   // The fit is performed using an instance of the class AliRieman (equations
1026   // and transformations see documentation of this class)
1027   // Afterwards all the tracklets are Updated
1028   //
1029   // Parameters: - Array of tracklets (AliTRDseedV1)
1030   //             - Storage for the chi2 values (beginning with direction z)
1031   //             - Seeding configuration
1032   // Output:     - The curvature
1033   //
1034   AliRieman *fitter = AliTRDtrackerV1::GetRiemanFitter();
1035   fitter->Reset();
1036   Int_t allplanes[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5};
1037   Int_t *ppl = &allplanes[0];
1038   Int_t maxLayers = 6;
1039   if(planes){
1040     maxLayers = 4;
1041     ppl = planes;
1042   }
1043   for(Int_t il = 0; il < maxLayers; il++){
1044     if(!tracklets[ppl[il]].IsOK()) continue;
1045     fitter->AddPoint(tracklets[ppl[il]].GetX0(), tracklets[ppl[il]].GetYfit(0), tracklets[ppl[il]].GetZfit(0),1,10);
1046   }
1047   fitter->Update();
1048   // Set the reference position of the fit and calculate the chi2 values
1049   memset(chi2, 0, sizeof(Double_t) * 2);
1050   for(Int_t il = 0; il < maxLayers; il++){
1051     // Reference positions
1052     tracklets[ppl[il]].Init(fitter);
1053
1054     // chi2
1055     if((!tracklets[ppl[il]].IsOK()) && (!planes)) continue;
1056     chi2[0] += tracklets[ppl[il]].GetChi2Y();
1057     chi2[1] += tracklets[ppl[il]].GetChi2Z();
1058   }
1059   return fitter->GetC();
1060 }
1061
1062 //_________________________________________________________________________
1063 void AliTRDtrackerV1::FitRieman(AliTRDcluster **seedcl, Double_t chi2[2])
1064 {
1065   //
1066   // Performs a Riemann helix fit using the seedclusters as spacepoints
1067   // Afterwards the chi2 values are calculated and the seeds are updated
1068   //
1069   // Parameters: - The four seedclusters
1070   //             - The tracklet array (AliTRDseedV1)
1071   //             - The seeding configuration
1072   //             - Chi2 array
1073   //
1074   // debug level 2
1075   //
1076   AliRieman *fitter = AliTRDtrackerV1::GetRiemanFitter();
1077   fitter->Reset();
1078   for(Int_t i = 0; i < 4; i++){
1079     fitter->AddPoint(seedcl[i]->GetX(), seedcl[i]->GetY(), seedcl[i]->GetZ(), 1., 10.);
1080   }
1081   fitter->Update();
1082
1083
1084   // Update the seed and calculated the chi2 value
1085   chi2[0] = 0; chi2[1] = 0;
1086   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNSeedPlanes; ipl++){
1087     // chi2
1088     chi2[0] += (seedcl[ipl]->GetZ() - fitter->GetZat(seedcl[ipl]->GetX())) * (seedcl[ipl]->GetZ() - fitter->GetZat(seedcl[ipl]->GetX()));
1089     chi2[1] += (seedcl[ipl]->GetY() - fitter->GetYat(seedcl[ipl]->GetX())) * (seedcl[ipl]->GetY() - fitter->GetYat(seedcl[ipl]->GetX()));
1090   }
1091 }
1092
1093
1094 //_________________________________________________________________________
1095 Float_t AliTRDtrackerV1::FitTiltedRiemanConstraint(AliTRDseedV1 *tracklets, Double_t zVertex)
1096 {
1097   //
1098   // Fits a helix to the clusters. Pad tilting is considered. As constraint it is
1099   // assumed that the vertex position is set to 0.
1100   // This method is very usefull for high-pt particles
1101   // Basis for the fit: (x - x0)^2 + (y - y0)^2 - R^2 = 0
1102   //      x0, y0: Center of the circle
1103   // Measured y-position: ymeas = y - tan(phiT)(zc - zt)
1104   //      zc: center of the pad row
1105   // Equation which has to be fitted (after transformation):
1106   // a + b * u + e * v + 2*(ymeas + tan(phiT)(z - zVertex))*t = 0
1107   // Transformation:
1108   // t = 1/(x^2 + y^2)
1109   // u = 2 * x * t
1110   // v = 2 * x * tan(phiT) * t
1111   // Parameters in the equation:
1112   //    a = -1/y0, b = x0/y0, e = dz/dx
1113   //
1114   // The Curvature is calculated by the following equation:
1115   //               - curv = a/Sqrt(b^2 + 1) = 1/R
1116   // Parameters:   - the 6 tracklets
1117   //               - the Vertex constraint
1118   // Output:       - the Chi2 value of the track
1119   //
1120   // debug level 5
1121   //
1122
1123   TLinearFitter *fitter = GetTiltedRiemanFitterConstraint();
1124   fitter->StoreData(kTRUE);
1125   fitter->ClearPoints();
1126   AliTRDcluster *cl = NULL;
1127
1128   Float_t x, y, z, w, t, error, tilt;
1129   Double_t uvt[2];
1130   Int_t nPoints = 0;
1131   for(Int_t ilr = 0; ilr < AliTRDgeometry::kNlayer; ilr++){
1132     if(!tracklets[ilr].IsOK()) continue;
1133     for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
1134       if(!tracklets[ilr].IsUsable(itb)) continue;
1135       if(!(cl = tracklets[ilr].GetClusters(itb))) continue;
1136       if(!cl->IsInChamber()) continue;
1137       x = cl->GetX();
1138       y = cl->GetY();
1139       z = cl->GetZ();
1140       tilt = tracklets[ilr].GetTilt();
1141       // Transformation
1142       t = 1./(x * x + y * y);
1143       uvt[0] = 2. * x * t;
1144       uvt[1] = 2. * x * t * tilt ;
1145       w = 2. * (y + tilt * (z - zVertex)) * t;
1146       error = 2. * TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()+tilt*tilt*cl->GetSigmaZ2()) * t;
1147       fitter->AddPoint(uvt, w, error);
1148       nPoints++;
1149     }
1150   }
1151   fitter->Eval();
1152
1153   // Calculate curvature
1154   Double_t a = fitter->GetParameter(0);
1155   Double_t b = fitter->GetParameter(1);
1156   Double_t curvature = a/TMath::Sqrt(b*b + 1);
1157
1158   Float_t chi2track = fitter->GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1159   for(Int_t ip = 0; ip < AliTRDtrackerV1::kNPlanes; ip++)
1160     tracklets[ip].SetC(curvature, 1);
1161
1162   if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>3) printf("D-AliTRDtrackerV1::FitTiltedRiemanConstraint: Chi2[%f] C[%5.2e] pt[%8.3f]\n", chi2track, curvature, GetBz()*kB2C/curvature);
1163
1164 /*  if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker()) >= 5){
1165     //Linear Model on z-direction
1166     Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);             // Relative to the middle of the stack
1167     Double_t slope = fitter->GetParameter(2);
1168     Double_t zref = slope * xref;
1169     Float_t chi2Z = CalculateChi2Z(tracklets, zref, slope, xref);
1170     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
1171     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
1172     TTreeSRedirector &treeStreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDReconstructor::kTracker);
1173     treeStreamer << "FitTiltedRiemanConstraint"
1174     << "EventNumber="           << eventNumber
1175     << "CandidateNumber="       << candidateNumber
1176     << "Curvature="                             << curvature
1177     << "Chi2Track="                             << chi2track
1178     << "Chi2Z="                                         << chi2Z
1179     << "zref="                                          << zref
1180     << "\n";
1181   }*/
1182   return chi2track;
1183 }
1184
1185 //_________________________________________________________________________
1186 Float_t AliTRDtrackerV1::FitTiltedRieman(AliTRDseedV1 *tracklets, Bool_t sigError)
1187 {
1188   //
1189   // Performs a Riemann fit taking tilting pad correction into account
1190   // The equation of a Riemann circle, where the y position is substituted by the
1191   // measured y-position taking pad tilting into account, has to be transformed
1192   // into a 4-dimensional hyperplane equation
1193   // Riemann circle: (x-x0)^2 + (y-y0)^2 -R^2 = 0
1194   // Measured y-Position: ymeas = y - tan(phiT)(zc - zt)
1195   //          zc: center of the pad row
1196   //          zt: z-position of the track
1197   // The z-position of the track is assumed to be linear dependent on the x-position
1198   // Transformed equation: a + b * u + c * t + d * v  + e * w - 2 * (ymeas + tan(phiT) * zc) * t = 0
1199   // Transformation:       u = 2 * x * t
1200   //                       v = 2 * tan(phiT) * t
1201   //                       w = 2 * tan(phiT) * (x - xref) * t
1202   //                       t = 1 / (x^2 + ymeas^2)
1203   // Parameters:           a = -1/y0
1204   //                       b = x0/y0
1205   //                       c = (R^2 -x0^2 - y0^2)/y0
1206   //                       d = offset
1207   //                       e = dz/dx
1208   // If the offset respectively the slope in z-position is impossible, the parameters are fixed using
1209   // results from the simple riemann fit. Afterwards the fit is redone.
1210   // The curvature is calculated according to the formula:
1211   //                       curv = a/(1 + b^2 + c*a) = 1/R
1212   //
1213   // Paramters:   - Array of tracklets (connected to the track candidate)
1214   //              - Flag selecting the error definition
1215   // Output:      - Chi2 values of the track (in Parameter list)
1216   //
1217   TLinearFitter *fitter = GetTiltedRiemanFitter();
1218   fitter->StoreData(kTRUE);
1219   fitter->ClearPoints();
1220   AliTRDLeastSquare zfitter;
1221   AliTRDcluster *cl = NULL;
1222
1223   Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);
1224   Double_t x, y, z, t, tilt, dx, w, we, erry, errz;
1225   Double_t uvt[4], sumPolY[5], sumPolZ[3];
1226   memset(sumPolY, 0, sizeof(Double_t) * 5);
1227   memset(sumPolZ, 0, sizeof(Double_t) * 3);
1228   Int_t nPoints = 0;
1229   // Containers for Least-square fitter
1230   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1231     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1232     tilt = tracklets[ipl].GetTilt();
1233     for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
1234       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1235       if(!cl->IsInChamber()) continue;
1236       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1237       x = cl->GetX();
1238       y = cl->GetY();
1239       z = cl->GetZ();
1240       dx = x - xref;
1241       // Transformation
1242       t = 1./(x*x + y*y);
1243       uvt[0] = 2. * x * t;
1244       uvt[1] = t;
1245       uvt[2] = 2. * tilt * t;
1246       uvt[3] = 2. * tilt * dx * t;
1247       w = 2. * (y + tilt*z) * t;
1248       // error definition changes for the different calls
1249       we = 2. * t;
1250       we *= sigError ? TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()+tilt*tilt*cl->GetSigmaZ2()) : 0.2;
1251       fitter->AddPoint(uvt, w, we);
1252       zfitter.AddPoint(&x, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
1253       // adding points for covariance matrix estimation
1254       erry = 1./(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()) + 0.1);  // 0.1 is a systematic error (due to misalignment and miscalibration)
1255       erry *= erry;
1256       errz = 1./cl->GetSigmaZ2();
1257       for(Int_t ipol = 0; ipol < 5; ipol++){
1258         sumPolY[ipol] += erry;
1259         erry *= x;
1260         if(ipol < 3){
1261           sumPolZ[ipol] += errz;
1262           errz *= x;
1263         }
1264       }
1265       nPoints++;
1266     }
1267   }
1268   if (fitter->Eval()) return 1.e10;
1269   zfitter.Eval();
1270
1271   Double_t offset = fitter->GetParameter(3);
1272   Double_t slope  = fitter->GetParameter(4);
1273
1274   // Linear fitter  - not possible to make boundaries
1275   // Do not accept non possible z and dzdx combinations
1276   Bool_t acceptablez = kTRUE;
1277   Double_t zref = 0.0;
1278   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
1279     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
1280     zref = offset + slope * (tracklets[iLayer].GetX0() - xref);
1281     if (TMath::Abs(tracklets[iLayer].GetZfit(0) - zref) > tracklets[iLayer].GetPadLength() * 0.5 + 1.0)
1282       acceptablez = kFALSE;
1283   }
1284   if (!acceptablez) {
1285     Double_t dzmf       = zfitter.GetFunctionParameter(1);
1286     Double_t zmf        = zfitter.GetFunctionValue(&xref);
1287     fgTiltedRieman->FixParameter(3, zmf);
1288     fgTiltedRieman->FixParameter(4, dzmf);
1289     fitter->Eval();
1290     fitter->ReleaseParameter(3);
1291     fitter->ReleaseParameter(4);
1292     offset = fitter->GetParameter(3);
1293     slope = fitter->GetParameter(4);
1294   }
1295
1296   // Calculate Curvarture
1297   Double_t a     =  fitter->GetParameter(0);
1298   Double_t b     =  fitter->GetParameter(1);
1299   Double_t c     =  fitter->GetParameter(2);
1300   Double_t curvature =  1.0 + b*b - c*a;
1301   if (curvature > 0.0) curvature  =  a / TMath::Sqrt(curvature);
1302
1303   Double_t chi2track = fitter->GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1304
1305   // Prepare error calculation
1306   TMatrixD covarPolY(3,3);
1307   covarPolY(0,0) = sumPolY[0]; covarPolY(1,1) = sumPolY[2]; covarPolY(2,2) = sumPolY[4];
1308   covarPolY(0,1) = covarPolY(1,0) = sumPolY[1];
1309   covarPolY(0,2) = covarPolY(2,0) = sumPolY[2];
1310   covarPolY(2,1) = covarPolY(1,2) = sumPolY[3];
1311   covarPolY.Invert();
1312   TMatrixD covarPolZ(2,2);
1313   covarPolZ(0,0) = sumPolZ[0]; covarPolZ(1,1) = sumPolZ[2];
1314   covarPolZ(1,0) = covarPolZ(0,1) = sumPolZ[1];
1315   covarPolZ.Invert();
1316
1317   // Update the tracklets
1318   Double_t x1, dy, dz;
1319   Double_t cov[15];
1320   memset(cov, 0, sizeof(Double_t) * 15);
1321   for(Int_t iLayer = 0; iLayer < AliTRDtrackerV1::kNPlanes; iLayer++) {
1322
1323     x  = tracklets[iLayer].GetX0();
1324     x1 = x - xref;
1325     y  = 0;
1326     z  = 0;
1327     dy = 0;
1328     dz = 0;
1329     memset(cov, 0, sizeof(Double_t) * 3);
1330     TMatrixD transform(3,3);
1331     transform(0,0) = 1;
1332     transform(0,1) = x;
1333     transform(0,2) = x*x;
1334     transform(1,1) = 1;
1335     transform(1,2) = x;
1336     transform(2,2) = 1;
1337     TMatrixD covariance(transform, TMatrixD::kMult, covarPolY);
1338     covariance *= transform.T();
1339     TMatrixD transformZ(2,2);
1340     transformZ(0,0) = transformZ(1,1) = 1;
1341     transformZ(0,1) = x;
1342     TMatrixD covarZ(transformZ, TMatrixD::kMult, covarPolZ);
1343     covarZ *= transformZ.T();
1344     // y:     R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
1345     //     =>   y = y0 +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1346     //          R = Sqrt() = 1/Curvature
1347     //     =>   y = y0 +/- Sqrt(1/Curvature^2 - (x - x0)^2)
1348     Double_t res = (x * a + b);                                                         // = (x - x0)/y0
1349     res *= res;
1350     res  = 1.0 - c * a + b * b - res;                                   // = (R^2 - (x - x0)^2)/y0^2
1351     if (res >= 0) {
1352       res = TMath::Sqrt(res);
1353       y    = (1.0 - res) / a;
1354     }
1355     cov[0] = covariance(0,0);
1356     cov[2] = covarZ(0,0);
1357     cov[1] = 0.;
1358
1359     // dy:      R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
1360     //     =>     y = +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2) + y0
1361     //     => dy/dx = (x - x0)/Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1362     // Curvature: cr = 1/R = a/Sqrt(1 + b^2 - c*a)
1363     //     => dy/dx =  (x - x0)/(1/(cr^2) - (x - x0)^2)
1364     Double_t x0 = -b / a;
1365     if (-c * a + b * b + 1 > 0) {
1366       if (1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0) > 0.0) {
1367        Double_t yderiv = (x - x0) / TMath::Sqrt(1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0));
1368         if (a < 0) yderiv *= -1.0;
1369         dy = yderiv;
1370       }
1371     }
1372     z  = offset + slope * (x - xref);
1373     dz = slope;
1374     tracklets[iLayer].SetYref(0, y);
1375     tracklets[iLayer].SetYref(1, dy);
1376     tracklets[iLayer].SetZref(0, z);
1377     tracklets[iLayer].SetZref(1, dz);
1378     tracklets[iLayer].SetC(curvature);
1379     tracklets[iLayer].SetCovRef(cov);
1380     tracklets[iLayer].SetChi2(chi2track);
1381   }
1382   if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>3) printf("D-AliTRDtrackerV1::FitTiltedRieman: Chi2[%f] C[%5.2e] pt[%8.3f]\n", chi2track, curvature, GetBz()*kB2C/curvature);
1383
1384 /*  if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >=5){
1385     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
1386     Int_t eventNumber                   = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
1387     Int_t candidateNumber       = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
1388     Double_t chi2z = CalculateChi2Z(tracklets, offset, slope, xref);
1389     cstreamer << "FitTiltedRieman0"
1390         << "EventNumber="                       << eventNumber
1391         << "CandidateNumber="   << candidateNumber
1392         << "xref="                                              << xref
1393         << "Chi2Z="                                             << chi2z
1394         << "\n";
1395   }*/
1396   return chi2track;
1397 }
1398
1399
1400 //____________________________________________________________________
1401 Double_t AliTRDtrackerV1::FitLine(const AliTRDtrackV1 *track, AliTRDseedV1 *tracklets, Bool_t err, Int_t np, AliTrackPoint *points)
1402 {
1403   //
1404   // Fit track with a staight line
1405   // Fills an AliTrackPoint array with np points
1406   // Function should be used to refit tracks when no magnetic field was on
1407   //
1408   AliTRDLeastSquare yfitter, zfitter;
1409   AliTRDcluster *cl = NULL;
1410
1411   AliTRDseedV1 work[kNPlanes], *tracklet = NULL;
1412   if(!tracklets){
1413     for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1414       if(!(tracklet = track->GetTracklet(ipl))) continue;
1415       if(!tracklet->IsOK()) continue;
1416       new(&work[ipl]) AliTRDseedV1(*tracklet);
1417     }
1418     tracklets = &work[0];
1419   }
1420
1421   Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);
1422   Double_t x, y, z, dx, ye, yr, tilt;
1423   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1424     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1425     for(Int_t itb = 0; itb < fgNTimeBins; itb++){
1426       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1427       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1428       x = cl->GetX();
1429       z = cl->GetZ();
1430       dx = x - xref;
1431       zfitter.AddPoint(&dx, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
1432     }
1433   }
1434   zfitter.Eval();
1435   Double_t z0    = zfitter.GetFunctionParameter(0);
1436   Double_t dzdx  = zfitter.GetFunctionParameter(1);
1437   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1438     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1439     for(Int_t itb = 0; itb < fgNTimeBins; itb++){
1440       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1441       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1442       x = cl->GetX();
1443       y = cl->GetY();
1444       z = cl->GetZ();
1445       tilt = tracklets[ipl].GetTilt();
1446       dx = x - xref;
1447       yr = y + tilt*(z - z0 - dzdx*dx);
1448       // error definition changes for the different calls
1449       ye = tilt*TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2());
1450       ye += err ? tracklets[ipl].GetSigmaY() : 0.2;
1451       yfitter.AddPoint(&dx, yr, ye);
1452     }
1453   }
1454   yfitter.Eval();
1455   Double_t y0   = yfitter.GetFunctionParameter(0);
1456   Double_t dydx = yfitter.GetFunctionParameter(1);
1457   Double_t chi2 = 0.;//yfitter.GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1458
1459   //update track points array
1460   if(np && points){
1461     Float_t xyz[3];
1462     for(int ip=0; ip<np; ip++){
1463       points[ip].GetXYZ(xyz);
1464       xyz[1] = y0 + dydx * (xyz[0] - xref);
1465       xyz[2] = z0 + dzdx * (xyz[0] - xref);
1466       points[ip].SetXYZ(xyz);
1467     }
1468   }
1469   return chi2;
1470 }
1471
1472
1473 //_________________________________________________________________________
1474 Double_t AliTRDtrackerV1::FitRiemanTilt(const AliTRDtrackV1 *track, AliTRDseedV1 *tracklets, Bool_t sigError, Int_t np, AliTrackPoint *points)
1475 {
1476 //
1477 // Performs a Riemann fit taking tilting pad correction into account
1478 //
1479 // Paramters:   - Array of tracklets (connected to the track candidate)
1480 //              - Flag selecting the error definition
1481 // Output:      - Chi2 values of the track (in Parameter list)
1482 //
1483 // The equations which has to be solved simultaneously are:
1484 // BEGIN_LATEX
1485 // R^{2} = (x-x_{0})^{2} + (y^{*}-y_{0})^{2}
1486 // y^{*} = y - tg(h)(z - z_{t})
1487 // z_{t} = z_{0}+dzdx*(x-x_{r})
1488 // END_LATEX
1489 // with (x, y, z) the coordinate of the cluster, (x_0, y_0, z_0) the coordinate of the center of the Riemann circle,
1490 // R its radius, x_r a constant refrence radial position in the middle of the TRD stack  and dzdx the slope of the
1491 // track in the x-z plane. Using the following transformations
1492 // BEGIN_LATEX
1493 // t = 1 / (x^{2} + y^{2})
1494 // u = 2 * x * t
1495 // v = 2 * tan(h) * t
1496 // w = 2 * tan(h) * (x - x_{r}) * t
1497 // END_LATEX
1498 // One gets the following linear equation
1499 // BEGIN_LATEX
1500 // a + b * u + c * t + d * v  + e * w = 2 * (y + tg(h) * z) * t
1501 // END_LATEX
1502 // where the coefficients have the following meaning
1503 // BEGIN_LATEX
1504 // a = -1/y_{0}
1505 // b = x_{0}/y_{0}
1506 // c = (R^{2} -x_{0}^{2} - y_{0}^{2})/y_{0}
1507 // d = z_{0}
1508 // e = dz/dx
1509 // END_LATEX
1510 // The error calculation for the free term is thus
1511 // BEGIN_LATEX
1512 // #sigma = 2 * #sqrt{#sigma^{2}_{y} + (tilt corr ...) + tg^{2}(h) * #sigma^{2}_{z}} * t
1513 // END_LATEX
1514 //
1515 // From this simple model one can compute chi^2 estimates and a rough approximation of pt from the curvature according
1516 // to the formula:
1517 // BEGIN_LATEX
1518 // C = 1/R = a/(1 + b^{2} + c*a)
1519 // END_LATEX
1520 //
1521 // Authors
1522 //   M.Ivanov <M.Ivanov@gsi.de>
1523 //   A.Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
1524 //   M.Fasel <M.Fasel@gsi.de>
1525
1526   TLinearFitter *fitter = GetTiltedRiemanFitter();
1527   fitter->StoreData(kTRUE);
1528   fitter->ClearPoints();
1529   AliTRDLeastSquare zfitter;
1530   AliTRDcluster *cl = NULL;
1531
1532   AliTRDseedV1 work[kNPlanes], *tracklet = NULL;
1533   if(!tracklets){
1534     for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1535       if(!(tracklet = track->GetTracklet(ipl))) continue;
1536       if(!tracklet->IsOK()) continue;
1537       new(&work[ipl]) AliTRDseedV1(*tracklet);
1538     }
1539     tracklets = &work[0];
1540   }
1541
1542   Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);
1543   if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>3) printf("D-AliTRDtrackerV1::FitRiemanTilt:\nx0[(0)%6.2f (1)%6.2f (2)%6.2f (3)%6.2f (4)%6.2f (5)%6.2f] xref[%6.2f]", tracklets[0].GetX0(), tracklets[1].GetX0(), tracklets[2].GetX0(), tracklets[3].GetX0(), tracklets[4].GetX0(), tracklets[5].GetX0(), xref);
1544   Double_t x, y, z, t, tilt, dx, w, we;
1545   Double_t uvt[4];
1546   Int_t nPoints = 0;
1547   // Containers for Least-square fitter
1548   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1549     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1550     for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
1551       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1552       //if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1553       x = cl->GetX();
1554       y = cl->GetY();
1555       z = cl->GetZ();
1556       tilt = tracklets[ipl].GetTilt();
1557       dx = x - xref;
1558       // Transformation
1559       t = 1./(x*x + y*y);
1560       uvt[0] = 2. * x * t;
1561       uvt[1] = t;
1562       uvt[2] = 2. * tilt * t;
1563       uvt[3] = 2. * tilt * dx * t;
1564       w = 2. * (y + tilt*z) * t;
1565       // error definition changes for the different calls
1566       we = 2. * t;
1567       we *= sigError ? TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()) : 0.2;
1568       fitter->AddPoint(uvt, w, we);
1569       zfitter.AddPoint(&x, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
1570       nPoints++;
1571     }
1572   }
1573   if(fitter->Eval()) return 1.E10;
1574
1575   Double_t z0    = fitter->GetParameter(3);
1576   Double_t dzdx  = fitter->GetParameter(4);
1577
1578
1579   // Linear fitter  - not possible to make boundaries
1580   // Do not accept non possible z and dzdx combinations
1581   Bool_t accept = kTRUE;
1582   Double_t zref = 0.0;
1583   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
1584     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
1585     zref = z0 + dzdx * (tracklets[iLayer].GetX0() - xref);
1586     if (TMath::Abs(tracklets[iLayer].GetZfit(0) - zref) > tracklets[iLayer].GetPadLength() * 0.5 + 1.0)
1587       accept = kFALSE;
1588   }
1589   if (!accept) {
1590     zfitter.Eval();
1591     Double_t dzmf       = zfitter.GetFunctionParameter(1);
1592     Double_t zmf        = zfitter.GetFunctionValue(&xref);
1593     fitter->FixParameter(3, zmf);
1594     fitter->FixParameter(4, dzmf);
1595     fitter->Eval();
1596     fitter->ReleaseParameter(3);
1597     fitter->ReleaseParameter(4);
1598     z0   = fitter->GetParameter(3); // = zmf ?
1599     dzdx = fitter->GetParameter(4); // = dzmf ?
1600   }
1601
1602   // Calculate Curvature
1603   Double_t a    =  fitter->GetParameter(0);
1604   Double_t b    =  fitter->GetParameter(1);
1605   Double_t c    =  fitter->GetParameter(2);
1606   Double_t y0   = 1. / a;
1607   Double_t x0   = -b * y0;
1608   Double_t tmp  = y0*y0 + x0*x0 - c*y0;
1609   if(tmp<=0.) return 1.E10;
1610   Double_t radius    = TMath::Sqrt(tmp);
1611   Double_t curvature    =  1.0 + b*b - c*a;
1612   if (curvature > 0.0)  curvature  =  a / TMath::Sqrt(curvature);
1613
1614   // Calculate chi2 of the fit
1615   Double_t chi2 = fitter->GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1616   if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>3) printf("D-AliTRDtrackerV1::FitRiemanTilt:x0[%6.2f] y0[%6.2f] R[%6.2f] chi2[%f]\n", x0, y0, radius, chi2);
1617
1618   // Update the tracklets
1619   if(!track){
1620     for(Int_t ip = 0; ip < kNPlanes; ip++) {
1621       x = tracklets[ip].GetX0();
1622       tmp = radius*radius-(x-x0)*(x-x0);
1623       if(tmp <= 0.) continue;
1624       tmp = TMath::Sqrt(tmp);
1625
1626       // y:     R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
1627       //     =>   y = y0 +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1628       tracklets[ip].SetYref(0, y0 - (y0>0.?1.:-1)*tmp);
1629       //     => dy/dx = (x - x0)/Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1630       tracklets[ip].SetYref(1, (x - x0) / tmp);
1631       tracklets[ip].SetZref(0, z0 + dzdx * (x - xref));
1632       tracklets[ip].SetZref(1, dzdx);
1633       tracklets[ip].SetC(curvature);
1634       tracklets[ip].SetChi2(chi2);
1635     }
1636   }
1637   //update track points array
1638   if(np && points){
1639     Float_t xyz[3];
1640     for(int ip=0; ip<np; ip++){
1641       points[ip].GetXYZ(xyz);
1642       xyz[1] = TMath::Abs(xyz[0] - x0) > radius ? 100. : y0 - (y0>0.?1.:-1.)*TMath::Sqrt((radius-(xyz[0]-x0))*(radius+(xyz[0]-x0)));
1643       xyz[2] = z0 + dzdx * (xyz[0] - xref);
1644       points[ip].SetXYZ(xyz);
1645     }
1646   }
1647
1648   return chi2;
1649 }
1650
1651
1652 //____________________________________________________________________
1653 Double_t AliTRDtrackerV1::FitKalman(AliTRDtrackV1 *track, AliTRDseedV1 * const tracklets, Bool_t up, Int_t np, AliTrackPoint *points)
1654 {
1655 //   Kalman filter implementation for the TRD.
1656 //   It returns the positions of the fit in the array "points"
1657 //
1658 //   Author : A.Bercuci@gsi.de
1659
1660   // printf("Start track @ x[%f]\n", track->GetX());
1661
1662   //prepare marker points along the track
1663   Int_t ip = np ? 0 : 1;
1664   while(ip<np){
1665     if((up?-1:1) * (track->GetX() - points[ip].GetX()) > 0.) break;
1666     //printf("AliTRDtrackerV1::FitKalman() : Skip track marker x[%d] = %7.3f. Before track start ( %7.3f ).\n", ip, points[ip].GetX(), track->GetX());
1667     ip++;
1668   }
1669   //if(points) printf("First marker point @ x[%d] = %f\n", ip, points[ip].GetX());
1670
1671
1672   AliTRDseedV1 tracklet;
1673   AliTRDseedV1 *ptrTracklet = NULL;
1674
1675   //Loop through the TRD planes
1676   for (Int_t jplane = 0; jplane < kNPlanes; jplane++) {
1677     // GET TRACKLET OR BUILT IT
1678     Int_t iplane = up ? jplane : kNPlanes - 1 - jplane;
1679     if(tracklets){
1680       if(!(ptrTracklet = &tracklets[iplane])) continue;
1681     }else{
1682       if(!(ptrTracklet  = track->GetTracklet(iplane))){
1683       /*AliTRDtrackerV1 *tracker = NULL;
1684         if(!(tracker = dynamic_cast<AliTRDtrackerV1*>( AliTRDrecoParam:Tracker()))) continue;
1685         ptrTracklet = new(&tracklet) AliTRDseedV1(iplane);
1686         if(!tracker->MakeTracklet(ptrTracklet, track)) */
1687         continue;
1688       }
1689     }
1690     if(!ptrTracklet->IsOK()) continue;
1691
1692     Double_t x = ptrTracklet->GetX0();
1693
1694     while(ip < np){
1695       //don't do anything if next marker is after next update point.
1696       if((up?-1:1) * (points[ip].GetX() - x) - AliTRDReconstructor::GetMaxStep() < 0) break;
1697       if(((up?-1:1) * (points[ip].GetX() - track->GetX()) < 0) && !PropagateToX(*track, points[ip].GetX(), AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) return -1.;
1698
1699       Double_t xyz[3]; // should also get the covariance
1700       track->GetXYZ(xyz);
1701       track->Global2LocalPosition(xyz, track->GetAlpha());
1702       points[ip].SetXYZ(xyz[0], xyz[1], xyz[2]);
1703       ip++;
1704     }
1705     // printf("plane[%d] tracklet[%p] x[%f]\n", iplane, ptrTracklet, x);
1706
1707     // Propagate closer to the next update point
1708     if(((up?-1:1) * (x - track->GetX()) + AliTRDReconstructor::GetMaxStep() < 0) && !PropagateToX(*track, x + (up?-1:1)*AliTRDReconstructor::GetMaxStep(), AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) return -1.;
1709
1710     if(!AdjustSector(track)) return -1;
1711     if(TMath::Abs(track->GetSnp()) > AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()) return -1;
1712
1713     //load tracklet to the tracker and the track
1714 /*    Int_t index;
1715     if((index = FindTracklet(ptrTracklet)) < 0){
1716       ptrTracklet = SetTracklet(&tracklet);
1717       index = fTracklets->GetEntriesFast()-1;
1718     }
1719     track->SetTracklet(ptrTracklet, index);*/
1720
1721
1722     // register tracklet to track with tracklet creation !!
1723     // PropagateBack : loaded tracklet to the tracker and update index
1724     // RefitInward : update index
1725     // MakeTrack   : loaded tracklet to the tracker and update index
1726     if(!tracklets) track->SetTracklet(ptrTracklet, -1);
1727
1728
1729     //Calculate the mean material budget along the path inside the chamber
1730     Double_t xyz0[3]; track->GetXYZ(xyz0);
1731     Double_t alpha = track->GetAlpha();
1732     Double_t xyz1[3], y, z;
1733     if(!track->GetProlongation(x, y, z)) return -1;
1734     xyz1[0] =  x * TMath::Cos(alpha) - y * TMath::Sin(alpha);
1735     xyz1[1] = +x * TMath::Sin(alpha) + y * TMath::Cos(alpha);
1736     xyz1[2] =  z;
1737     if(TMath::Abs(xyz0[0] - xyz1[0]) < 1e-3 && TMath::Abs(xyz0[1] - xyz1[1]) < 1e-3) continue; // check wheter we are at the same global x position
1738     Double_t param[7];
1739     if(AliTracker::MeanMaterialBudget(xyz0, xyz1, param) <=0.) break;
1740     Double_t xrho = param[0]*param[4]; // density*length
1741     Double_t xx0  = param[1]; // radiation length
1742
1743     //Propagate the track
1744     track->PropagateTo(x, xx0, xrho);
1745     if (!AdjustSector(track)) break;
1746
1747     //Update track
1748     Double_t cov[3]; ptrTracklet->GetCovAt(x, cov);
1749     Double_t p[2] = { ptrTracklet->GetY(), ptrTracklet->GetZ()};
1750     Double_t chi2 = ((AliExternalTrackParam*)track)->GetPredictedChi2(p, cov);
1751     if(chi2<1e+10) ((AliExternalTrackParam*)track)->Update(p, cov);
1752     if(!up) continue;
1753
1754                 //Reset material budget if 2 consecutive gold
1755                 if(iplane>0 && track->GetTracklet(iplane-1) && ptrTracklet->GetN() + track->GetTracklet(iplane-1)->GetN() > 20) track->SetBudget(2, 0.);
1756         } // end planes loop
1757
1758   // extrapolation
1759   while(ip < np){
1760     if(((up?-1:1) * (points[ip].GetX() - track->GetX()) < 0) && !PropagateToX(*track, points[ip].GetX(), AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) return -1.;
1761
1762     Double_t xyz[3]; // should also get the covariance
1763     track->GetXYZ(xyz);
1764     track->Global2LocalPosition(xyz, track->GetAlpha());
1765     points[ip].SetXYZ(xyz[0], xyz[1], xyz[2]);
1766     ip++;
1767   }
1768
1769         return track->GetChi2();
1770 }
1771
1772 //_________________________________________________________________________
1773 Float_t AliTRDtrackerV1::CalculateChi2Z(const AliTRDseedV1 *tracklets, Double_t offset, Double_t slope, Double_t xref)
1774 {
1775   //
1776   // Calculates the chi2-value of the track in z-Direction including tilting pad correction.
1777   // A linear dependence on the x-value serves as a model.
1778   // The parameters are related to the tilted Riemann fit.
1779   // Parameters: - Array of tracklets (AliTRDseedV1) related to the track candidate
1780   //             - the offset for the reference x
1781   //             - the slope
1782   //             - the reference x position
1783   // Output:     - The Chi2 value of the track in z-Direction
1784   //
1785   Float_t chi2Z = 0, nLayers = 0;
1786   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < AliTRDgeometry::kNlayer; iLayer++) {
1787     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
1788     Double_t z = offset + slope * (tracklets[iLayer].GetX0() - xref);
1789     chi2Z += TMath::Abs(tracklets[iLayer].GetZfit(0) - z);
1790     nLayers++;
1791   }
1792   chi2Z /= TMath::Max((nLayers - 3.0),1.0);
1793   return chi2Z;
1794 }
1795
1796 //_____________________________________________________________________________
1797 Int_t AliTRDtrackerV1::PropagateToX(AliTRDtrackV1 &t, Double_t xToGo, Double_t maxStep)
1798 {
1799   //
1800   // Starting from current X-position of track <t> this function
1801   // extrapolates the track up to radial position <xToGo>.
1802   // Returns 1 if track reaches the plane, and 0 otherwise
1803   //
1804
1805   // Current track X-position
1806   Double_t xpos = t.GetX();
1807
1808   // Direction: inward or outward
1809   Double_t dir  = (xpos < xToGo) ? 1.0 : -1.0;
1810
1811   while (((xToGo - xpos) * dir) > AliTRDReconstructor::GetEpsilon()) {
1812
1813     Double_t xyz0[3];
1814     Double_t xyz1[3];
1815     Double_t param[7];
1816     Double_t x;
1817     Double_t y;
1818     Double_t z;
1819
1820     // The next step size
1821     Double_t step = dir * TMath::Min(TMath::Abs(xToGo-xpos),maxStep);
1822
1823     // Get the global position of the starting point
1824     t.GetXYZ(xyz0);
1825
1826     // X-position after next step
1827     x = xpos + step;
1828
1829     // Get local Y and Z at the X-position of the next step
1830     if(t.GetProlongation(x,y,z)<0) return 0; // No prolongation possible
1831
1832     // The global position of the end point of this prolongation step
1833     xyz1[0] =  x * TMath::Cos(t.GetAlpha()) - y * TMath::Sin(t.GetAlpha());
1834     xyz1[1] = +x * TMath::Sin(t.GetAlpha()) + y * TMath::Cos(t.GetAlpha());
1835     xyz1[2] =  z;
1836
1837     // Calculate the mean material budget between start and
1838     // end point of this prolongation step
1839     if(AliTracker::MeanMaterialBudget(xyz0, xyz1, param)<=0.) return 0;
1840
1841     // Propagate the track to the X-position after the next step
1842     if (!t.PropagateTo(x, param[1], param[0]*param[4])) return 0;
1843
1844     // Rotate the track if necessary
1845     if(!AdjustSector(&t)) return 0;
1846
1847     // New track X-position
1848     xpos = t.GetX();
1849
1850   }
1851
1852   return 1;
1853
1854 }
1855
1856
1857 //_____________________________________________________________________________
1858 Bool_t AliTRDtrackerV1::ReadClusters(TTree *clusterTree)
1859 {
1860   //
1861   // Reads AliTRDclusters from the file.
1862   // The names of the cluster tree and branches
1863   // should match the ones used in AliTRDclusterizer::WriteClusters()
1864   //
1865
1866   Int_t nsize = Int_t(clusterTree->GetTotBytes() / (sizeof(AliTRDcluster)));
1867   TObjArray *clusterArray = new TObjArray(nsize+1000);
1868
1869   TBranch *branch = clusterTree->GetBranch("TRDcluster");
1870   if (!branch) {
1871     AliError("Can't get the branch !");
1872     return kFALSE;
1873   }
1874   branch->SetAddress(&clusterArray);
1875
1876   if(!fClusters){
1877     Float_t nclusters =  fkRecoParam->GetNClusters();
1878     if(fkReconstructor->IsHLT()) nclusters /= AliTRDgeometry::kNsector;
1879     fClusters = new TClonesArray("AliTRDcluster", Int_t(nclusters));
1880     fClusters->SetOwner(kTRUE);
1881   }
1882
1883   // Loop through all entries in the tree
1884   Int_t nEntries   = (Int_t) clusterTree->GetEntries();
1885   Int_t nbytes     = 0;
1886   Int_t ncl        = 0;
1887   AliTRDcluster *c = NULL;
1888   for (Int_t iEntry = 0; iEntry < nEntries; iEntry++) {
1889     // Import the tree
1890     nbytes += clusterTree->GetEvent(iEntry);
1891
1892     // Get the number of points in the detector
1893     Int_t nCluster = clusterArray->GetEntriesFast();
1894     for (Int_t iCluster = 0; iCluster < nCluster; iCluster++) {
1895       if(!(c = (AliTRDcluster *) clusterArray->UncheckedAt(iCluster))) continue;
1896       new((*fClusters)[ncl++]) AliTRDcluster(*c);
1897       delete (clusterArray->RemoveAt(iCluster));
1898     }
1899   }
1900   delete clusterArray;
1901
1902   return kTRUE;
1903 }
1904
1905 //_____________________________________________________________________________
1906 Int_t AliTRDtrackerV1::LoadClusters(TTree *cTree)
1907 {
1908   //
1909   // Fills clusters into TRD tracking sectors
1910   //
1911
1912   fkRecoParam = fkReconstructor->GetRecoParam(); // load reco param for this event
1913
1914   if(!fkReconstructor->IsWritingClusters()){
1915     fClusters = AliTRDReconstructor::GetClusters();
1916   } else {
1917     if(!ReadClusters(cTree)) {
1918       AliError("Problem with reading the clusters !");
1919       return 1;
1920     }
1921   }
1922   SetClustersOwner();
1923
1924   if(!fClusters || !fClusters->GetEntriesFast()){
1925     AliInfo("No TRD clusters");
1926     return 1;
1927   }
1928
1929   //Int_t nin =
1930   BuildTrackingContainers();
1931
1932   //Int_t ncl  = fClusters->GetEntriesFast();
1933   //AliInfo(Form("Clusters %d [%6.2f %% in the active volume]", ncl, 100.*float(nin)/ncl));
1934
1935   return 0;
1936 }
1937
1938 //_____________________________________________________________________________
1939 Int_t AliTRDtrackerV1::LoadClusters(TClonesArray * const clusters)
1940 {
1941   //
1942   // Fills clusters into TRD tracking sectors
1943   // Function for use in the HLT
1944
1945   if(!clusters || !clusters->GetEntriesFast()){
1946     AliInfo("No TRD clusters");
1947     return 1;
1948   }
1949
1950   fClusters = clusters;
1951   SetClustersOwner();
1952
1953   fkRecoParam = fkReconstructor->GetRecoParam(); // load reco param for this event
1954   BuildTrackingContainers();
1955
1956   //Int_t ncl  = fClusters->GetEntriesFast();
1957   //AliInfo(Form("Clusters %d [%6.2f %% in the active volume]", ncl, 100.*float(nin)/ncl));
1958
1959   return 0;
1960 }
1961
1962
1963 //____________________________________________________________________
1964 Int_t AliTRDtrackerV1::BuildTrackingContainers()
1965 {
1966 // Building tracking containers for clusters
1967
1968   Int_t nin(0), ncl(fClusters->GetEntriesFast());
1969   while (ncl--) {
1970     AliTRDcluster *c = (AliTRDcluster *) fClusters->UncheckedAt(ncl);
1971     if(c->IsInChamber()) nin++;
1972     if(fkReconstructor->IsHLT()) c->SetRPhiMethod(AliTRDcluster::kCOG);
1973     Int_t detector       = c->GetDetector();
1974     Int_t sector         = fGeom->GetSector(detector);
1975     Int_t stack          = fGeom->GetStack(detector);
1976     Int_t layer          = fGeom->GetLayer(detector);
1977
1978     fTrSec[sector].GetChamber(stack, layer, kTRUE)->InsertCluster(c, ncl);
1979   }
1980
1981   for(int isector =0; isector<AliTRDgeometry::kNsector; isector++){
1982     if(!fTrSec[isector].GetNChambers()) continue;
1983     fTrSec[isector].Init(fkReconstructor);
1984   }
1985
1986   return nin;
1987 }
1988
1989
1990
1991 //____________________________________________________________________
1992 void AliTRDtrackerV1::UnloadClusters()
1993 {
1994 //
1995 // Clears the arrays of clusters and tracks. Resets sectors and timebins
1996 // If option "force" is also set the containers are also deleted. This is useful
1997 // in case of HLT
1998
1999   if(fTracks){
2000     fTracks->Delete();
2001     if(HasRemoveContainers()){delete fTracks; fTracks = NULL;}
2002   }
2003   if(fTracklets){
2004     fTracklets->Delete();
2005     if(HasRemoveContainers()){delete fTracklets; fTracklets = NULL;}
2006   }
2007   if(fClusters){
2008     if(IsClustersOwner()) fClusters->Delete();
2009
2010     // save clusters array in the reconstructor for further use.
2011     if(!fkReconstructor->IsWritingClusters()){
2012       AliTRDReconstructor::SetClusters(fClusters);
2013       SetClustersOwner(kFALSE);
2014     } else AliTRDReconstructor::SetClusters(NULL);
2015   }
2016
2017   for (int i = 0; i < AliTRDgeometry::kNsector; i++) fTrSec[i].Clear();
2018
2019   // Increment the Event Number
2020   AliTRDtrackerDebug::SetEventNumber(AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber()  + 1);
2021 }
2022
2023 // //____________________________________________________________________
2024 // void AliTRDtrackerV1::UseClusters(const AliKalmanTrack *t, Int_t) const
2025 // {
2026 //   const AliTRDtrackV1 *track = dynamic_cast<const AliTRDtrackV1*>(t);
2027 //   if(!track) return;
2028 //
2029 //   AliTRDseedV1 *tracklet = NULL;
2030 //   for(Int_t ily=AliTRDgeometry::kNlayer; ily--;){
2031 //     if(!(tracklet = track->GetTracklet(ily))) continue;
2032 //     AliTRDcluster *c = NULL;
2033 //     for(Int_t ic=AliTRDseed::kNclusters; ic--;){
2034 //       if(!(c=tracklet->GetClusters(ic))) continue;
2035 //       c->Use();
2036 //     }
2037 //   }
2038 // }
2039 //
2040
2041 //_____________________________________________________________________________
2042 Bool_t AliTRDtrackerV1::AdjustSector(AliTRDtrackV1 *const track)
2043 {
2044   //
2045   // Rotates the track when necessary
2046   //
2047
2048   Double_t alpha = AliTRDgeometry::GetAlpha();
2049   Double_t y     = track->GetY();
2050   Double_t ymax  = track->GetX()*TMath::Tan(0.5*alpha);
2051
2052   if      (y >  ymax) {
2053     if (!track->Rotate( alpha)) {
2054       return kFALSE;
2055     }
2056   }
2057   else if (y < -ymax) {
2058     if (!track->Rotate(-alpha)) {
2059       return kFALSE;
2060     }
2061   }
2062
2063   return kTRUE;
2064
2065 }
2066
2067
2068 //____________________________________________________________________
2069 AliTRDseedV1* AliTRDtrackerV1::GetTracklet(AliTRDtrackV1 *const track, Int_t p, Int_t &idx)
2070 {
2071   // Find tracklet for TRD track <track>
2072   // Parameters
2073   // - track
2074   // - sector
2075   // - plane
2076   // - index
2077   // Output
2078   // tracklet
2079   // index
2080   // Detailed description
2081   //
2082   idx = track->GetTrackletIndex(p);
2083   AliTRDseedV1 *tracklet = (idx<0) ? NULL : (AliTRDseedV1*)fTracklets->UncheckedAt(idx);
2084
2085   return tracklet;
2086 }
2087
2088 //____________________________________________________________________
2089 AliTRDseedV1* AliTRDtrackerV1::SetTracklet(const AliTRDseedV1 * const tracklet)
2090 {
2091   // Add this tracklet to the list of tracklets stored in the tracker
2092   //
2093   // Parameters
2094   //   - tracklet : pointer to the tracklet to be added to the list
2095   //
2096   // Output
2097   //   - the index of the new tracklet in the tracker tracklets list
2098   //
2099   // Detailed description
2100   // Build the tracklets list if it is not yet created (late initialization)
2101   // and adds the new tracklet to the list.
2102   //
2103   if(!fTracklets){
2104     fTracklets = new TClonesArray("AliTRDseedV1", AliTRDgeometry::Nsector()*kMaxTracksStack);
2105     fTracklets->SetOwner(kTRUE);
2106   }
2107   Int_t nentries = fTracklets->GetEntriesFast();
2108   return new ((*fTracklets)[nentries]) AliTRDseedV1(*tracklet);
2109 }
2110
2111 //____________________________________________________________________
2112 AliTRDtrackV1* AliTRDtrackerV1::SetTrack(const AliTRDtrackV1 * const track)
2113 {
2114   // Add this track to the list of tracks stored in the tracker
2115   //
2116   // Parameters
2117   //   - track : pointer to the track to be added to the list
2118   //
2119   // Output
2120   //   - the pointer added
2121   //
2122   // Detailed description
2123   // Build the tracks list if it is not yet created (late initialization)
2124   // and adds the new track to the list.
2125   //
2126   if(!fTracks){
2127     fTracks = new TClonesArray("AliTRDtrackV1", AliTRDgeometry::Nsector()*kMaxTracksStack);
2128     fTracks->SetOwner(kTRUE);
2129   }
2130   Int_t nentries = fTracks->GetEntriesFast();
2131   return new ((*fTracks)[nentries]) AliTRDtrackV1(*track);
2132 }
2133
2134
2135
2136 //____________________________________________________________________
2137 Int_t AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksSM(Int_t sector, AliESDEvent *esd)
2138 {
2139   //
2140   // Steer tracking for one SM.
2141   //
2142   // Parameters :
2143   //   sector  : Array of (SM) propagation layers containing clusters
2144   //   esd     : The current ESD event. On output it contains the also
2145   //             the ESD (TRD) tracks found in this SM.
2146   //
2147   // Output :
2148   //   Number of tracks found in this TRD supermodule.
2149   //
2150   // Detailed description
2151   //
2152   // 1. Unpack AliTRDpropagationLayers objects for each stack.
2153   // 2. Launch stack tracking.
2154   //    See AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksStack() for details.
2155   // 3. Pack results in the ESD event.
2156   //
2157
2158   Int_t nTracks   = 0;
2159   Int_t nChambers = 0;
2160   AliTRDtrackingChamber **stack = NULL, *chamber = NULL;
2161   for(int istack = 0; istack<AliTRDgeometry::kNstack; istack++){
2162     if(!(stack = fTrSec[sector].GetStack(istack))) continue;
2163     nChambers = 0;
2164     for(int ilayer=0; ilayer<AliTRDgeometry::kNlayer; ilayer++){
2165       if(!(chamber = stack[ilayer])) continue;
2166       if(chamber->GetNClusters() < fgNTimeBins * fkRecoParam->GetFindableClusters()) continue;
2167       nChambers++;
2168       //AliInfo(Form("sector %d stack %d layer %d clusters %d", sector, istack, ilayer, chamber->GetNClusters()));
2169     }
2170     if(nChambers < 4) continue;
2171     //AliInfo(Form("Doing stack %d", istack));
2172     nTracks += Clusters2TracksStack(stack, fTracksESD);
2173   }
2174   if(nTracks) AliDebug(2, Form("Number of tracks: SM_%02d[%d]", sector, nTracks));
2175
2176   for(int itrack=0; itrack<nTracks; itrack++){
2177     AliESDtrack *esdTrack((AliESDtrack*)(fTracksESD->operator[](itrack)));
2178     Int_t id = esd->AddTrack(esdTrack);
2179
2180     // set ESD id to stand alone TRD tracks
2181     if (fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0){
2182       esdTrack=esd->GetTrack(id);
2183       TObject *o(NULL); Int_t ic(0);
2184       AliTRDtrackV1 *calibTrack(NULL);
2185       while((o = esdTrack->GetCalibObject(ic++))){
2186         if(!(calibTrack = dynamic_cast<AliTRDtrackV1*>(o))) continue;
2187         calibTrack->SetESDid(esdTrack->GetID());
2188         break;
2189       }
2190     }
2191   }
2192
2193   // Reset Track and Candidate Number
2194   AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(0);
2195   AliTRDtrackerDebug::SetTrackNumber(0);
2196
2197   // delete ESD tracks in the array
2198   fTracksESD->Delete();
2199   return nTracks;
2200 }
2201
2202 //____________________________________________________________________
2203 Int_t AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksStack(AliTRDtrackingChamber **stack, TClonesArray * const esdTrackList)
2204 {
2205   //
2206   // Make tracks in one TRD stack.
2207   //
2208   // Parameters :
2209   //   layer  : Array of stack propagation layers containing clusters
2210   //   esdTrackList  : Array of ESD tracks found by the stand alone tracker.
2211   //                   On exit the tracks found in this stack are appended.
2212   //
2213   // Output :
2214   //   Number of tracks found in this stack.
2215   //
2216   // Detailed description
2217   //
2218   // 1. Find the 3 most useful seeding chambers. See BuildSeedingConfigs() for details.
2219   // 2. Steer AliTRDtrackerV1::MakeSeeds() for 3 seeding layer configurations.
2220   //    See AliTRDtrackerV1::MakeSeeds() for more details.
2221   // 3. Arrange track candidates in decreasing order of their quality
2222   // 4. Classify tracks in 5 categories according to:
2223   //    a) number of layers crossed
2224   //    b) track quality
2225   // 5. Sign clusters by tracks in decreasing order of track quality
2226   // 6. Build AliTRDtrack out of seeding tracklets
2227   // 7. Cook MC label
2228   // 8. Build ESD track and register it to the output list
2229   //
2230
2231   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2232   AliTRDtrackingChamber **ci = NULL;
2233   AliTRDseedV1 sseed[kMaxTracksStack*6]; // to be initialized
2234   Int_t pars[4]; // MakeSeeds parameters
2235
2236   //Double_t alpha = AliTRDgeometry::GetAlpha();
2237   //Double_t shift = .5 * alpha;
2238   Int_t configs[kNConfigs];
2239
2240   // Purge used clusters from the containers
2241   ci = &stack[0];
2242   for(Int_t ic = kNPlanes; ic--; ci++){
2243     if(!(*ci)) continue;
2244     (*ci)->Update();
2245   }
2246
2247   // Build initial seeding configurations
2248   Double_t quality = BuildSeedingConfigs(stack, configs);
2249   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 10){
2250     AliInfo(Form("Plane config %d %d %d Quality %f"
2251     , configs[0], configs[1], configs[2], quality));
2252   }
2253
2254
2255   // Initialize contors
2256   Int_t ntracks,      // number of TRD track candidates
2257     ntracks1,     // number of registered TRD tracks/iter
2258     ntracks2 = 0; // number of all registered TRD tracks in stack
2259   fSieveSeeding = 0;
2260
2261   // Get stack index
2262   Int_t ic = 0; ci = &stack[0];
2263   while(ic<kNPlanes && !(*ci)){ic++; ci++;}
2264   if(!(*ci)) return ntracks2;
2265   Int_t istack = fGeom->GetStack((*ci)->GetDetector());
2266
2267   do{
2268     // Loop over seeding configurations
2269     ntracks = 0; ntracks1 = 0;
2270     for (Int_t iconf = 0; iconf<fkRecoParam->GetNumberOfSeedConfigs(); iconf++) {
2271       pars[0] = configs[iconf];
2272       pars[1] = ntracks;
2273       pars[2] = istack;
2274       ntracks = MakeSeeds(stack, &sseed[6*ntracks], pars);
2275       //AliInfo(Form("Number of Tracks after iteration step %d: %d\n", iconf, ntracks));
2276       if(ntracks == kMaxTracksStack) break;
2277     }
2278     AliDebug(2, Form("Candidate TRD tracks %d in iteration %d.", ntracks, fSieveSeeding));
2279     if(!ntracks) break;
2280
2281     // Sort the seeds according to their quality
2282     Int_t sort[kMaxTracksStack+1];
2283     TMath::Sort(ntracks, fTrackQuality, sort, kTRUE);
2284     if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1") > 2){
2285       AliDebug(3, "Track candidates classification:");
2286       for (Int_t it(0); it < ntracks; it++) {
2287         Int_t jt(sort[it]);
2288         printf("   %2d idx[%d] Quality[%e]\n", it, jt, fTrackQuality[jt]);
2289       }
2290     }
2291
2292     // Initialize number of tracks so far and logic switches
2293     Int_t ntracks0 = esdTrackList->GetEntriesFast();
2294     Bool_t signedTrack[kMaxTracksStack];
2295     Bool_t fakeTrack[kMaxTracksStack];
2296     for (Int_t i=0; i<ntracks; i++){
2297       signedTrack[i] = kFALSE;
2298       fakeTrack[i] = kFALSE;
2299     }
2300     //AliInfo("Selecting track candidates ...");
2301
2302     // Sieve clusters in decreasing order of track quality
2303     Int_t jSieve(0), rejectedCandidates(0);
2304     do{
2305       // Check track candidates
2306       rejectedCandidates=0;
2307       for (Int_t itrack = 0; itrack < ntracks; itrack++) {
2308         Int_t trackIndex = sort[itrack];
2309         if (signedTrack[trackIndex] || fakeTrack[trackIndex]) continue;
2310
2311         // Calculate track parameters from tracklets seeds
2312         Int_t ncl        = 0;
2313         Int_t nused      = 0;
2314         Int_t nlayers    = 0;
2315         Int_t findable   = 0;
2316         for (Int_t jLayer = 0; jLayer < kNPlanes; jLayer++) {
2317           Int_t jseed = kNPlanes*trackIndex+jLayer;
2318           sseed[jseed].UpdateUsed();
2319           if(!sseed[jseed].IsOK()) continue;
2320           // check if primary candidate
2321           if (TMath::Abs(sseed[jseed].GetYref(0) / sseed[jseed].GetX0()) < 0.158) findable++;
2322           ncl   += sseed[jseed].GetN();
2323           nused += sseed[jseed].GetNUsed();
2324           nlayers++;
2325         }
2326
2327         // Filter duplicated tracks
2328         if (nused > 30){
2329           AliDebug(4, Form("REJECTED : %d idx[%d] quality[%e] tracklets[%d] usedClusters[%d]", itrack, trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, nused));
2330           fakeTrack[trackIndex] = kTRUE;
2331           continue;
2332         }
2333         if (ncl>0 && Float_t(nused)/ncl >= .25){
2334           AliDebug(4, Form("REJECTED : %d idx[%d] quality[%e] tracklets[%d] usedClusters[%d] used/ncl[%f]", itrack, trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, nused, Float_t(nused)/ncl));
2335           fakeTrack[trackIndex] = kTRUE;
2336           continue;
2337         }
2338
2339         AliDebug(4, Form("Candidate[%d] Quality[%e] Tracklets[%d] Findable[%d] Ncl[%d] Nused[%d]", trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, findable, ncl, nused));
2340
2341         // Classify tracks
2342         Bool_t skip = kFALSE;
2343         switch(jSieve){
2344           case 0: // select 6 tracklets primary tracks, good quality
2345             if(nlayers > findable || nlayers < kNPlanes) {skip = kTRUE; break;}
2346             if(TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -5.){skip = kTRUE; break;}
2347             break;
2348
2349           case 1: // select shorter primary tracks, good quality
2350             //if(findable<4){skip = kTRUE; break;}
2351             if(nlayers < findable){skip = kTRUE; break;}
2352             if(TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -4.){skip = kTRUE; break;}
2353             break;
2354
2355           case 2: // select 6 tracklets secondary tracks
2356             if(nlayers < kNPlanes) { skip = kTRUE; break;}
2357             if (TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -6.0){skip = kTRUE; break;}
2358             break;
2359
2360           case 3: // select shorter tracks, good quality
2361             if (nlayers<4){skip = kTRUE; break;}
2362             if (TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -5.){skip = kTRUE; break;}
2363             break;
2364
2365           case 4: // select anything with at least 4 tracklets
2366             if (nlayers<4){skip = kTRUE; break;}
2367             //if (TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) - nused/(nlayers-3.0) < -15.0){skip = kTRUE; break;}
2368             break;
2369         }
2370         if(skip){
2371           rejectedCandidates++;
2372           AliDebug(4, Form("REJECTED : %d idx[%d] quality[%e] tracklets[%d] usedClusters[%d]", itrack, trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, nused));
2373           continue;
2374         } else AliDebug(4, Form("ACCEPTED : %d idx[%d] quality[%e] tracklets[%d] usedClusters[%d]", itrack, trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, nused));
2375
2376         signedTrack[trackIndex] = kTRUE;
2377
2378         AliTRDseedV1 *lseed =&sseed[trackIndex*kNPlanes];
2379         AliTRDtrackV1 *track = MakeTrack(lseed);
2380         if(!track){
2381           AliDebug(1, "Track building failed.");
2382           continue;
2383         } else {
2384           if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1") > 1){
2385             Int_t ich = 0; while(!(chamber = stack[ich])) ich++;
2386             AliDebug(2, Form("Track pt=%7.2fGeV/c SM[%2d] Done.", track->Pt(), fGeom->GetSector(chamber->GetDetector())));
2387           }
2388         }
2389
2390         if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 1 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2391           //AliInfo(Form("Track %d [%d] nlayers %d trackQuality = %e nused %d, yref = %3.3f", itrack, trackIndex, nlayers, fTrackQuality[trackIndex], nused, trackParams[1]));
2392
2393           AliTRDseedV1 *dseed[6];
2394           for(Int_t iseed = AliTRDgeometry::kNlayer; iseed--;) dseed[iseed] = new AliTRDseedV1(lseed[iseed]);
2395
2396           //Int_t eventNrInFile = esd->GetEventNumberInFile();
2397           Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2398           Int_t trackNumber = AliTRDtrackerDebug::GetTrackNumber();
2399           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2400           TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2401           cstreamer << "Clusters2TracksStack"
2402               << "EventNumber="   << eventNumber
2403               << "TrackNumber="   << trackNumber
2404               << "CandidateNumber=" << candidateNumber
2405               << "Iter="        << fSieveSeeding
2406               << "Like="        << fTrackQuality[trackIndex]
2407               << "S0.="       << dseed[0]
2408               << "S1.="       << dseed[1]
2409               << "S2.="       << dseed[2]
2410               << "S3.="       << dseed[3]
2411               << "S4.="       << dseed[4]
2412               << "S5.="       << dseed[5]
2413               << "Ncl="       << ncl
2414               << "NLayers="   << nlayers
2415               << "Findable="  << findable
2416               << "NUsed="     << nused
2417               << "\n";
2418         }
2419
2420
2421         AliESDtrack *esdTrack = new ((*esdTrackList)[ntracks0++]) AliESDtrack();
2422         esdTrack->UpdateTrackParams(track, AliESDtrack::kTRDout);
2423         esdTrack->SetLabel(track->GetLabel());
2424         track->UpdateESDtrack(esdTrack);
2425         // write ESD-friends if neccessary
2426         if (fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0){
2427           AliTRDtrackV1 *calibTrack = new AliTRDtrackV1(*track);
2428           calibTrack->SetOwner();
2429           esdTrack->AddCalibObject(calibTrack);
2430         }
2431         ntracks1++;
2432         AliTRDtrackerDebug::SetTrackNumber(AliTRDtrackerDebug::GetTrackNumber() + 1);
2433       }
2434
2435       jSieve++;
2436     } while(jSieve<5 && rejectedCandidates); // end track candidates sieve
2437     if(!ntracks1) break;
2438
2439     // increment counters
2440     ntracks2 += ntracks1;
2441
2442     if(fkReconstructor->IsHLT()) break;
2443     fSieveSeeding++;
2444
2445     // Rebuild plane configurations and indices taking only unused clusters into account
2446     quality = BuildSeedingConfigs(stack, configs);
2447     if(quality < 1.E-7) break; //fkReconstructor->GetRecoParam() ->GetPlaneQualityThreshold()) break;
2448
2449     for(Int_t ip = 0; ip < kNPlanes; ip++){
2450       if(!(chamber = stack[ip])) continue;
2451       chamber->Build(fGeom);//Indices(fSieveSeeding);
2452     }
2453
2454     if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 10){
2455       AliInfo(Form("Sieve level %d Plane config %d %d %d Quality %f", fSieveSeeding, configs[0], configs[1], configs[2], quality));
2456     }
2457   } while(fSieveSeeding<10); // end stack clusters sieve
2458
2459
2460
2461   //AliInfo(Form("Registered TRD tracks %d in stack %d.", ntracks2, pars[1]));
2462
2463   return ntracks2;
2464 }
2465
2466 //___________________________________________________________________
2467 Double_t AliTRDtrackerV1::BuildSeedingConfigs(AliTRDtrackingChamber **stack, Int_t *configs)
2468 {
2469   //
2470   // Assign probabilities to chambers according to their
2471   // capability of producing seeds.
2472   //
2473   // Parameters :
2474   //
2475   //   layers : Array of stack propagation layers for all 6 chambers in one stack
2476   //   configs : On exit array of configuration indexes (see GetSeedingConfig()
2477   // for details) in the decreasing order of their seeding probabilities.
2478   //
2479   // Output :
2480   //
2481   //  Return top configuration quality
2482   //
2483   // Detailed description:
2484   //
2485   // To each chamber seeding configuration (see GetSeedingConfig() for
2486   // the list of all configurations) one defines 2 quality factors:
2487   //  - an apriori topological quality (see GetSeedingConfig() for details) and
2488   //  - a data quality based on the uniformity of the distribution of
2489   //    clusters over the x range (time bins population). See CookChamberQA() for details.
2490   // The overall chamber quality is given by the product of this 2 contributions.
2491   //
2492
2493   Double_t chamberQ[kNPlanes];memset(chamberQ, 0, kNPlanes*sizeof(Double_t));
2494   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2495   for(int iplane=0; iplane<kNPlanes; iplane++){
2496     if(!(chamber = stack[iplane])) continue;
2497     chamberQ[iplane] = (chamber = stack[iplane]) ?  chamber->GetQuality() : 0.;
2498   }
2499
2500   Double_t tconfig[kNConfigs];memset(tconfig, 0, kNConfigs*sizeof(Double_t));
2501   Int_t planes[] = {0, 0, 0, 0};
2502   for(int iconf=0; iconf<kNConfigs; iconf++){
2503     GetSeedingConfig(iconf, planes);
2504     tconfig[iconf] = fgTopologicQA[iconf];
2505     for(int iplane=0; iplane<4; iplane++) tconfig[iconf] *= chamberQ[planes[iplane]];
2506   }
2507
2508   TMath::Sort((Int_t)kNConfigs, tconfig, configs, kTRUE);
2509   //    AliInfo(Form("q[%d] = %f", configs[0], tconfig[configs[0]]));
2510   //    AliInfo(Form("q[%d] = %f", configs[1], tconfig[configs[1]]));
2511   //    AliInfo(Form("q[%d] = %f", configs[2], tconfig[configs[2]]));
2512
2513   return tconfig[configs[0]];
2514 }
2515
2516 //____________________________________________________________________
2517 Int_t AliTRDtrackerV1::MakeSeeds(AliTRDtrackingChamber **stack, AliTRDseedV1 * const sseed, const Int_t * const ipar)
2518 {
2519 //
2520 // Seed tracklets and build candidate TRD tracks. The procedure is used during barrel tracking to account for tracks which are
2521 // either missed by TPC prolongation or conversions inside the TRD volume.
2522 // For stand alone tracking the procedure is used to estimate all tracks measured by TRD.
2523 //
2524 // Parameters :
2525 //   layers : Array of stack propagation layers containing clusters
2526 //   sseed  : Array of empty tracklet seeds. On exit they are filled.
2527 //   ipar   : Control parameters:
2528 //       ipar[0] -> seeding chambers configuration
2529 //       ipar[1] -> stack index
2530 //       ipar[2] -> number of track candidates found so far
2531 //
2532 // Output :
2533 //   Number of tracks candidates found.
2534 //
2535 // The following steps are performed:
2536 // 1. Build seeding layers by collapsing all time bins from each of the four seeding chambers along the
2537 // radial coordinate. See AliTRDtrackingChamber::GetSeedingLayer() for details. The chambers selection for seeding
2538 // is described in AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksStack().
2539 // 2. Using the seeding clusters from the seeding layer (step 1) build combinatorics using the following algorithm:
2540 // - for each seeding cluster in the lower seeding layer find
2541 // - all seeding clusters in the upper seeding layer inside a road defined by a given phi angle. The angle
2542 //   is calculated on the minimum pt of tracks from vertex accesible to the stand alone tracker.
2543 // - for each pair of two extreme seeding clusters select middle upper cluster using roads defined externally by the
2544 //   reco params
2545 // - select last seeding cluster as the nearest to the linear approximation of the track described by the first three
2546 //   seeding clusters.
2547 //   The implementation of road calculation and cluster selection can be found in the functions AliTRDchamberTimeBin::BuildCond()
2548 //   and AliTRDchamberTimeBin::GetClusters().
2549 // 3. Helix fit of the seeding clusters set. (see AliTRDtrackerFitter::FitRieman(AliTRDcluster**)). No tilt correction is
2550 //    performed at this level
2551 // 4. Initialize seeding tracklets in the seeding chambers.
2552 // 5. *Filter 0* Chi2 cut on the Y and Z directions. The threshold is set externally by the reco params.
2553 // 6. Attach (true) clusters to seeding tracklets (see AliTRDseedV1::AttachClusters()) and fit tracklet (see
2554 //    AliTRDseedV1::Fit()). The number of used clusters used by current seeds should not exceed ... (25).
2555 // 7. *Filter 1* Check if all 4 seeding tracklets are correctly constructed.
2556 // 8. Helix fit of the clusters from the seeding tracklets with tilt correction. Refit tracklets using the new
2557 //    approximation of the track.
2558 // 9. *Filter 2* Calculate likelihood of the track. (See AliTRDtrackerV1::CookLikelihood()). The following quantities are
2559 //    checked against the Riemann fit:
2560 //      - position resolution in y
2561 //      - angular resolution in the bending plane
2562 //      - likelihood of the number of clusters attached to the tracklet
2563 // 10. Extrapolation of the helix fit to the other 2 chambers *non seeding* chambers:
2564 //      - Initialization of extrapolation tracklets with the fit parameters
2565 //      - Attach clusters to extrapolated tracklets
2566 //      - Helix fit of tracklets
2567 // 11. Improve seeding tracklets quality by reassigning clusters based on the last parameters of the track
2568 //      See AliTRDtrackerV1::ImproveSeedQuality() for details.
2569 // 12. Helix fit of all 6 seeding tracklets and chi2 calculation
2570 // 13. Hyperplane fit and track quality calculation. See AliTRDtrackerFitter::FitHyperplane() for details.
2571 // 14. Cooking labels for tracklets. Should be done only for MC
2572 // 15. Register seeds.
2573 //
2574 // Authors:
2575 //   Marian Ivanov <M.Ivanov@gsi.de>
2576 //   Alexandru Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
2577 //   Markus Fasel <M.Fasel@gsi.de>
2578
2579   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2580   AliTRDcluster *c[kNSeedPlanes] = {NULL, NULL, NULL, NULL}; // initilize seeding clusters
2581   AliTRDseedV1 *cseed = &sseed[0]; // initialize tracklets for first track
2582   Int_t ncl, mcl; // working variable for looping over clusters
2583   Int_t index[AliTRDchamberTimeBin::kMaxClustersLayer], jndex[AliTRDchamberTimeBin::kMaxClustersLayer];
2584   // chi2 storage
2585   // chi2[0] = tracklet chi2 on the Z direction
2586   // chi2[1] = tracklet chi2 on the R direction
2587   Double_t chi2[4];
2588
2589   // this should be data member of AliTRDtrack TODO
2590   Double_t seedQuality[kMaxTracksStack];
2591
2592   // unpack control parameters
2593   Int_t config  = ipar[0];
2594   Int_t ntracks = ipar[1];
2595   Int_t istack  = ipar[2];
2596   Int_t planes[kNSeedPlanes]; GetSeedingConfig(config, planes);
2597   Int_t planesExt[kNPlanes-kNSeedPlanes]; GetExtrapolationConfig(config, planesExt);
2598
2599
2600   // Init chambers geometry
2601   Double_t hL[kNPlanes];       // Tilting angle
2602   Float_t padlength[kNPlanes]; // pad lenghts
2603   Float_t padwidth[kNPlanes];  // pad widths
2604   AliTRDpadPlane *pp = NULL;
2605   for(int iplane=0; iplane<kNPlanes; iplane++){
2606     pp                = fGeom->GetPadPlane(iplane, istack);
2607     hL[iplane]        = TMath::Tan(TMath::DegToRad()*pp->GetTiltingAngle());
2608     padlength[iplane] = pp->GetLengthIPad();
2609     padwidth[iplane] = pp->GetWidthIPad();
2610   }
2611
2612   // Init anode wire position for chambers
2613   Double_t x0[kNPlanes],       // anode wire position
2614            driftLength = .5*AliTRDgeometry::AmThick() - AliTRDgeometry::DrThick(); // drift length
2615   TGeoHMatrix *matrix = NULL;
2616   Double_t loc[] = {AliTRDgeometry::AnodePos(), 0., 0.};
2617   Double_t glb[] = {0., 0., 0.};
2618   AliTRDtrackingChamber **cIter = &stack[0];
2619   for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes; iLayer++,cIter++){
2620     if(!(*cIter)) continue;
2621     if(!(matrix = fGeom->GetClusterMatrix((*cIter)->GetDetector()))){
2622       x0[iLayer] = fgkX0[iLayer];
2623       continue;
2624     }
2625     matrix->LocalToMaster(loc, glb);
2626     x0[iLayer] = glb[0];
2627   }
2628
2629   AliDebug(2, Form("Making seeds Stack[%d] Config[%d] Tracks[%d]...", istack, config, ntracks));
2630
2631   // Build seeding layers
2632   ResetSeedTB();
2633   Int_t nlayers = 0;
2634   for(int isl=0; isl<kNSeedPlanes; isl++){
2635     if(!(chamber = stack[planes[isl]])) continue;
2636     if(!chamber->GetSeedingLayer(fSeedTB[isl], fGeom, fkReconstructor)) continue;
2637     nlayers++;
2638   }
2639   if(nlayers < kNSeedPlanes) return ntracks;
2640
2641
2642   // Start finding seeds
2643   Double_t cond0[4], cond1[4], cond2[4];
2644   Int_t icl = 0;
2645   while((c[3] = (*fSeedTB[3])[icl++])){
2646     if(!c[3]) continue;
2647     fSeedTB[0]->BuildCond(c[3], cond0, 0);
2648     fSeedTB[0]->GetClusters(cond0, index, ncl);
2649     //printf("Found c[3] candidates 0 %d\n", ncl);
2650     Int_t jcl = 0;
2651     while(jcl<ncl) {
2652       c[0] = (*fSeedTB[0])[index[jcl++]];
2653       if(!c[0]) continue;
2654       Double_t dx    = c[3]->GetX() - c[0]->GetX();
2655       Double_t dzdx = (c[3]->GetZ() - c[0]->GetZ())/dx;
2656       Double_t dydx   = (c[3]->GetY() - c[0]->GetY())/dx;
2657       fSeedTB[1]->BuildCond(c[0], cond1, 1, dzdx, dydx);
2658       fSeedTB[1]->GetClusters(cond1, jndex, mcl);
2659       //printf("Found c[0] candidates 1 %d\n", mcl);
2660
2661       Int_t kcl = 0;
2662       while(kcl<mcl) {
2663         c[1] = (*fSeedTB[1])[jndex[kcl++]];
2664         if(!c[1]) continue;
2665         fSeedTB[2]->BuildCond(c[1], cond2, 2, dzdx, dydx);
2666         c[2] = fSeedTB[2]->GetNearestCluster(cond2);
2667         //printf("Found c[1] candidate 2 %p\n", c[2]);
2668         if(!c[2]) continue;
2669
2670         AliDebug(3, Form("Seeding clusters\n 0[%6.3f %6.3f %6.3f]\n 1[%6.3f %6.3f %6.3f]\n 2[%6.3f %6.3f %6.3f]\n 3[%6.3f %6.3f %6.3f].",
2671           c[0]->GetX(), c[0]->GetY(), c[0]->GetZ(),
2672           c[1]->GetX(), c[1]->GetY(), c[1]->GetZ(),
2673           c[2]->GetX(), c[2]->GetY(), c[2]->GetZ(),
2674           c[3]->GetX(), c[3]->GetY(), c[3]->GetZ()));
2675
2676         for (Int_t il = 0; il < kNPlanes; il++) cseed[il].Reset();
2677
2678         FitRieman(c, chi2);
2679
2680         AliTRDseedV1 *tseed = &cseed[0];
2681         cIter = &stack[0];
2682         for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes; iLayer++, tseed++, cIter++){
2683           Int_t det = (*cIter) ? (*cIter)->GetDetector() : -1;
2684           tseed->SetDetector(det);
2685           tseed->SetTilt(hL[iLayer]);
2686           tseed->SetPadLength(padlength[iLayer]);
2687           tseed->SetPadWidth(padwidth[iLayer]);
2688           tseed->SetReconstructor(fkReconstructor);
2689           tseed->SetX0(det<0 ? fR[iLayer]+driftLength : x0[iLayer]);
2690           tseed->Init(GetRiemanFitter());
2691           tseed->SetStandAlone(kTRUE);
2692         }
2693
2694         Bool_t isFake = kFALSE;
2695         if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2696           if (c[0]->GetLabel(0) != c[3]->GetLabel(0)) isFake = kTRUE;
2697           if (c[1]->GetLabel(0) != c[3]->GetLabel(0)) isFake = kTRUE;
2698           if (c[2]->GetLabel(0) != c[3]->GetLabel(0)) isFake = kTRUE;
2699
2700           Double_t xpos[4];
2701           for(Int_t l = 0; l < kNSeedPlanes; l++) xpos[l] = fSeedTB[l]->GetX();
2702           Float_t yref[4];
2703           for(int il=0; il<4; il++) yref[il] = cseed[planes[il]].GetYref(0);
2704           Int_t ll = c[3]->GetLabel(0);
2705           Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2706           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2707           AliRieman *rim = GetRiemanFitter();
2708           TTreeSRedirector &cs0 = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2709           cs0 << "MakeSeeds0"
2710               <<"EventNumber="          << eventNumber
2711               <<"CandidateNumber="      << candidateNumber
2712               <<"isFake="                               << isFake
2713               <<"config="                               << config
2714               <<"label="                                << ll
2715               <<"chi2z="                                << chi2[0]
2716               <<"chi2y="                                << chi2[1]
2717               <<"Y2exp="                                << cond2[0]
2718               <<"Z2exp="                                << cond2[1]
2719               <<"X0="                                   << xpos[0] //layer[sLayer]->GetX()
2720               <<"X1="                                   << xpos[1] //layer[sLayer + 1]->GetX()
2721               <<"X2="                                   << xpos[2] //layer[sLayer + 2]->GetX()
2722               <<"X3="                                   << xpos[3] //layer[sLayer + 3]->GetX()
2723               <<"yref0="                                << yref[0]
2724               <<"yref1="                                << yref[1]
2725               <<"yref2="                                << yref[2]
2726               <<"yref3="                                << yref[3]
2727               <<"c0.="                          << c[0]
2728               <<"c1.="                          << c[1]
2729               <<"c2.="                          << c[2]
2730               <<"c3.="                          << c[3]
2731               <<"Seed0.="                               << &cseed[planes[0]]
2732               <<"Seed1.="                               << &cseed[planes[1]]
2733               <<"Seed2.="                               << &cseed[planes[2]]
2734               <<"Seed3.="                               << &cseed[planes[3]]
2735               <<"RiemanFitter.="                << rim
2736               <<"\n";
2737         }
2738         if(chi2[0] > fkRecoParam->GetChi2Z()/*7./(3. - sLayer)*//*iter*/){
2739           AliDebug(3, Form("Filter on chi2Z [%f].", chi2[0]));
2740           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2741           continue;
2742         }
2743         if(chi2[1] > fkRecoParam->GetChi2Y()/*1./(3. - sLayer)*//*iter*/){
2744           AliDebug(3, Form("Filter on chi2Y [%f].", chi2[1]));
2745           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2746           continue;
2747         }
2748         //AliInfo("Passed chi2 filter.");
2749
2750         // try attaching clusters to tracklets
2751         Int_t mlayers = 0;
2752         AliTRDcluster *cl = NULL;
2753         for(int iLayer=0; iLayer<kNSeedPlanes; iLayer++){
2754           Int_t jLayer = planes[iLayer];
2755           Int_t nNotInChamber = 0;
2756           if(!cseed[jLayer].AttachClusters(stack[jLayer], kTRUE)) continue;
2757           if(/*fkReconstructor->IsHLT()*/kFALSE){
2758             cseed[jLayer].UpdateUsed();
2759             if(!cseed[jLayer].IsOK()) continue;
2760           }else{
2761             cseed[jLayer].Fit();
2762             cseed[jLayer].UpdateUsed();
2763             cseed[jLayer].ResetClusterIter();
2764             while((cl = cseed[jLayer].NextCluster())){
2765               if(!cl->IsInChamber()) nNotInChamber++;
2766             }
2767             //printf("clusters[%d], used[%d], not in chamber[%d]\n", cseed[jLayer].GetN(), cseed[jLayer].GetNUsed(), nNotInChamber);
2768             if(cseed[jLayer].GetN() - (cseed[jLayer].GetNUsed() + nNotInChamber) < 5) continue; // checking for Cluster which are not in chamber is a much stronger restriction on real data
2769           }
2770           mlayers++;
2771         }
2772
2773         if(mlayers < kNSeedPlanes){
2774           AliDebug(2, Form("Found only %d tracklets out of %d. Skip.", mlayers, kNSeedPlanes));
2775           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2776           continue;
2777         }
2778
2779         // temporary exit door for the HLT
2780         if(fkReconstructor->IsHLT()){
2781           // attach clusters to extrapolation chambers
2782           for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes-kNSeedPlanes; iLayer++){
2783             Int_t jLayer = planesExt[iLayer];
2784             if(!(chamber = stack[jLayer])) continue;
2785             if(!cseed[jLayer].AttachClusters(chamber, kTRUE)) continue;
2786             cseed[jLayer].Fit();
2787           }
2788           //FitTiltedRiemanConstraint(&cseed[0], GetZ());
2789           fTrackQuality[ntracks] = 1.; // dummy value
2790           ntracks++;
2791           if(ntracks == kMaxTracksStack) return ntracks;
2792           cseed += 6;
2793           continue;
2794         }
2795
2796
2797         // Update Seeds and calculate Likelihood
2798         // fit tracklets and cook likelihood
2799         Double_t chi2Vals[4];
2800         chi2Vals[0] = FitTiltedRieman(&cseed[0], kTRUE);
2801         for(int iLayer=0; iLayer<kNSeedPlanes; iLayer++){
2802           Int_t jLayer = planes[iLayer];
2803           cseed[jLayer].Fit(1);
2804         }
2805         Double_t like = CookLikelihood(&cseed[0], planes); // to be checked
2806
2807         if (TMath::Log(1.E-9 + like) < fkRecoParam->GetTrackLikelihood()){
2808           AliDebug(3, Form("Filter on likelihood %f[%e].", TMath::Log(1.E-9 + like), like));
2809           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2810           continue;
2811         }
2812         //AliInfo(Form("Passed likelihood %f[%e].", TMath::Log(1.E-9 + like), like));
2813
2814         // book preliminary results
2815         seedQuality[ntracks] = like;
2816         fSeedLayer[ntracks]  = config;/*sLayer;*/
2817
2818         // attach clusters to the extrapolation seeds
2819         Int_t elayers(0);
2820         for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes-kNSeedPlanes; iLayer++){
2821           Int_t jLayer = planesExt[iLayer];
2822           if(!(chamber = stack[jLayer])) continue;
2823
2824           // fit extrapolated seed
2825           if ((jLayer == 0) && !(cseed[1].IsOK())) continue;
2826           if ((jLayer == 5) && !(cseed[4].IsOK())) continue;
2827           AliTRDseedV1 pseed = cseed[jLayer];
2828           if(!pseed.AttachClusters(chamber, kTRUE)) continue;
2829           pseed.Fit(1);
2830           cseed[jLayer] = pseed;
2831           chi2Vals[0] = FitTiltedRieman(cseed,  kTRUE);
2832           cseed[jLayer].Fit(1);
2833           elayers++;
2834         }
2835
2836         // AliInfo("Extrapolation done.");
2837         // Debug Stream containing all the 6 tracklets
2838         if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2839           TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2840           TLinearFitter *tiltedRieman = GetTiltedRiemanFitter();
2841           Int_t eventNumber             = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2842           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2843           cstreamer << "MakeSeeds1"
2844               << "EventNumber="         << eventNumber
2845               << "CandidateNumber="     << candidateNumber
2846               << "S0.="                                 << &cseed[0]
2847               << "S1.="                                 << &cseed[1]
2848               << "S2.="                                 << &cseed[2]
2849               << "S3.="                                 << &cseed[3]
2850               << "S4.="                                 << &cseed[4]
2851               << "S5.="                                 << &cseed[5]
2852               << "FitterT.="                    << tiltedRieman
2853               << "\n";
2854         }
2855
2856         if(fkRecoParam->HasImproveTracklets()){
2857           if(!ImproveSeedQuality(stack, cseed, chi2Vals[0])){
2858             AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2859             AliDebug(3, "ImproveSeedQuality() failed.");
2860           }
2861         }
2862
2863         // do track fitting with vertex constraint
2864         if(fkRecoParam->IsVertexConstrained()) chi2Vals[1] = FitTiltedRiemanConstraint(&cseed[0], GetZ());
2865         else chi2Vals[1] = -1.;
2866         chi2Vals[2] = GetChi2Z(&cseed[0]);
2867         chi2Vals[3] = GetChi2Phi(&cseed[0]);
2868
2869         // calculate track quality
2870         fTrackQuality[ntracks] = CalculateTrackLikelihood(&chi2Vals[0]);
2871
2872         if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2873           TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2874           Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2875           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2876           TLinearFitter *fitterTC = GetTiltedRiemanFitterConstraint();
2877           TLinearFitter *fitterT = GetTiltedRiemanFitter();
2878           Int_t ncls = 0;
2879           for(Int_t iseed = 0; iseed < kNPlanes; iseed++){
2880                 ncls += cseed[iseed].IsOK() ? cseed[iseed].GetN2() : 0;
2881           }
2882           cstreamer << "MakeSeeds2"
2883               << "EventNumber="                 << eventNumber
2884               << "CandidateNumber="     << candidateNumber
2885               << "Chi2TR="                      << chi2Vals[0]
2886               << "Chi2TC="                      << chi2Vals[1]
2887               << "Nlayers="                     << mlayers
2888               << "NClusters="   << ncls
2889               << "Like="                                << like
2890               << "S0.="                         << &cseed[0]
2891               << "S1.="                         << &cseed[1]
2892               << "S2.="                         << &cseed[2]
2893               << "S3.="                         << &cseed[3]
2894               << "S4.="                         << &cseed[4]
2895               << "S5.="                         << &cseed[5]
2896               << "FitterT.="                    << fitterT
2897               << "FitterTC.="                   << fitterTC
2898               << "\n";
2899         }
2900         if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")){
2901           Double_t pt[]={0., 0.};
2902           for(Int_t il(0); il<kNPlanes; il++){
2903             if(!cseed[il].IsOK()) continue;
2904             pt[0] = GetBz()*kB2C/cseed[il].GetC();
2905             pt[1] = GetBz()*kB2C/cseed[il].GetC(1);
2906             break;
2907           }
2908           AliDebug(2, Form("Candidate[%2d] pt[%7.3f %7.3f] Q[%e]\n"
2909             "  [0] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
2910             "  [1] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
2911             "  [2] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
2912             "  [3] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
2913             "  [4] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
2914             "  [5] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]"
2915             , ntracks, pt[0], pt[1], fTrackQuality[ntracks]
2916             ,cseed[0].GetX(), cseed[0].GetN(), cseed[0].GetNUsed(), cseed[0].IsOK()?'y':'n'
2917             ,cseed[1].GetX(), cseed[1].GetN(), cseed[1].GetNUsed(), cseed[1].IsOK()?'y':'n'
2918             ,cseed[2].GetX(), cseed[2].GetN(), cseed[2].GetNUsed(), cseed[2].IsOK()?'y':'n'
2919             ,cseed[3].GetX(), cseed[3].GetN(), cseed[3].GetNUsed(), cseed[3].IsOK()?'y':'n'
2920             ,cseed[4].GetX(), cseed[4].GetN(), cseed[4].GetNUsed(), cseed[4].IsOK()?'y':'n'
2921             ,cseed[5].GetX(), cseed[5].GetN(), cseed[5].GetNUsed(), cseed[5].IsOK()?'y':'n'));
2922         }
2923         ntracks++;
2924         AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2925         if(ntracks == kMaxTracksStack){
2926           AliWarning(Form("Number of seeds reached maximum allowed (%d) in stack.", kMaxTracksStack));
2927           return ntracks;
2928         }
2929         cseed += 6;
2930       }
2931     }
2932   }
2933
2934   return ntracks;
2935 }
2936
2937 //_____________________________________________________________________________
2938 AliTRDtrackV1* AliTRDtrackerV1::MakeTrack(AliTRDseedV1 * const tracklet)
2939 {
2940 //
2941 // Build a TRD track out of tracklet candidates
2942 //
2943 // Parameters :
2944 //   seeds  : array of tracklets
2945 //   params : array of track parameters as they are estimated by stand alone tracker. 7 elements.
2946 //     [0] - radial position of the track at reference point
2947 //     [1] - y position of the fit at [0]
2948 //     [2] - z position of the fit at [0]
2949 //     [3] - snp of the first tracklet
2950 //     [4] - tgl of the first tracklet
2951 //     [5] - curvature of the Riemann fit - 1/pt
2952 //     [6] - sector rotation angle
2953 //
2954 // Output :
2955 //   The TRD track.
2956 //
2957 // Initialize the TRD track based on the parameters of the fit and a parametric covariance matrix
2958 // (diagonal with constant variance terms TODO - correct parameterization)
2959 //
2960 // In case of HLT just register the tracklets in the tracker and return values of the Riemann fit. For the
2961 // offline case perform a full Kalman filter on the already found tracklets (see AliTRDtrackerV1::FollowBackProlongation()
2962 // for details). Do also MC label calculation and PID if propagation successfully.
2963
2964   if(fkReconstructor->IsHLT()) FitTiltedRiemanConstraint(tracklet, 0);
2965   Double_t alpha = AliTRDgeometry::GetAlpha();
2966   Double_t shift = AliTRDgeometry::GetAlpha()/2.0;
2967
2968   // find first good tracklet
2969   Int_t idx(0); while(idx<kNPlanes && !tracklet[idx].IsOK()) idx++;
2970   if(idx>2){ AliDebug(1, Form("Found suspect track start @ layer idx[%d]\n"
2971     "  %c[0] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
2972     "  %c[1] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
2973     "  %c[2] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
2974     "  %c[3] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
2975     "  %c[4] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
2976     "  %c[5] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]"
2977     ,idx
2978     ,idx==0?'*':' ', tracklet[0].GetX0(), tracklet[0].GetN(), tracklet[0].GetNUsed(), tracklet[0].IsOK()?'y':'n'
2979     ,idx==1?'*':' ', tracklet[1].GetX0(), tracklet[1].GetN(), tracklet[1].GetNUsed(), tracklet[1].IsOK()?'y':'n'
2980     ,idx==2?'*':' ', tracklet[2].GetX0(), tracklet[2].GetN(), tracklet[2].GetNUsed(), tracklet[2].IsOK()?'y':'n'
2981     ,idx==3?'*':' ', tracklet[3].GetX0(), tracklet[3].GetN(), tracklet[3].GetNUsed(), tracklet[3].IsOK()?'y':'n'
2982     ,idx==4?'*':' ', tracklet[4].GetX0(), tracklet[4].GetN(), tracklet[4].GetNUsed(), tracklet[4].IsOK()?'y':'n'
2983     ,idx==5?'*':' ', tracklet[5].GetX0(), tracklet[5].GetN(), tracklet[5].GetNUsed(), tracklet[5].IsOK()?'y':'n'));
2984     return NULL;
2985   }
2986
2987   Double_t dx(5.);
2988   Double_t x(tracklet[idx].GetX0() - dx);
2989   // Build track parameters
2990   Double_t params[] = {
2991     tracklet[idx].GetYref(0) - dx*tracklet[idx].GetYref(1) // y
2992    ,tracklet[idx].GetZref(0) - dx*tracklet[idx].GetZref(1) // z
2993    ,TMath::Sin(TMath::ATan(tracklet[idx].GetYref(1)))      // snp
2994    ,tracklet[idx].GetZref(1) / TMath::Sqrt(1. + tracklet[idx].GetYref(1) * tracklet[idx].GetYref(1))   // tgl
2995    ,tracklet[idx].GetC(fkReconstructor->IsHLT()?1:0)                                   // curvature -> 1/pt
2996   };
2997   Int_t sector(fGeom->GetSector(tracklet[idx].GetDetector()));
2998
2999   Double_t c[15];
3000   c[ 0] = 0.2; // s^2_y
3001   c[ 1] = 0.0; c[ 2] = 2.0; // s^2_z
3002   c[ 3] = 0.0; c[ 4] = 0.0; c[ 5] = 0.02; // s^2_snp
3003   c[ 6] = 0.0; c[ 7] = 0.0; c[ 8] = 0.0;  c[ 9] = 0.1; // s^2_tgl
3004   c[10] = 0.0; c[11] = 0.0; c[12] = 0.0;  c[13] = 0.0; c[14] = params[4]*params[4]*0.01; // s^2_1/pt
3005
3006   AliTRDtrackV1 track(tracklet, params, c, x, sector*alpha+shift);
3007
3008   AliTRDseedV1 *ptrTracklet = NULL;
3009
3010   // skip Kalman filter for HLT
3011   if(/*fkReconstructor->IsHLT()*/kFALSE){
3012     for (Int_t jLayer = 0; jLayer < AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer++) {
3013       track.UnsetTracklet(jLayer);
3014       ptrTracklet = &tracklet[jLayer];
3015       if(!ptrTracklet->IsOK()) continue;
3016       if(TMath::Abs(ptrTracklet->GetYref(1) - ptrTracklet->GetYfit(1)) >= .2) continue; // check this condition with Marian
3017       ptrTracklet = SetTracklet(ptrTracklet);
3018       ptrTracklet->UseClusters();
3019       track.SetTracklet(ptrTracklet, fTracklets->GetEntriesFast()-1);
3020     }
3021     AliTRDtrackV1 *ptrTrack = SetTrack(&track);
3022     ptrTrack->CookPID();
3023     ptrTrack->CookLabel(.9);
3024     ptrTrack->SetReconstructor(fkReconstructor);
3025     return ptrTrack;
3026   }
3027
3028   // prevent the error message in AliTracker::MeanMaterialBudget: "start point out of geometry"
3029   if(TMath::Abs(track.GetX()) + TMath::Abs(track.GetY()) + TMath::Abs(track.GetZ()) > 10000) return NULL;
3030
3031   track.ResetCovariance(1);
3032   Int_t nc = TMath::Abs(FollowBackProlongation(track));
3033   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 5 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3034     Int_t eventNumber           = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3035     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3036     Double_t p[5]; // Track Params for the Debug Stream
3037     track.GetExternalParameters(x, p);
3038     TTreeSRedirector &cs = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3039     cs << "MakeTrack"
3040     << "EventNumber="     << eventNumber
3041     << "CandidateNumber=" << candidateNumber
3042     << "nc="     << nc
3043     << "X="      << x
3044     << "Y="      << p[0]
3045     << "Z="      << p[1]
3046     << "snp="    << p[2]
3047     << "tnd="    << p[3]
3048     << "crv="    << p[4]
3049     << "Yin="    << params[0]
3050     << "Zin="    << params[1]
3051     << "snpin="  << params[2]
3052     << "tndin="  << params[3]
3053     << "crvin="  << params[4]
3054     << "track.=" << &track
3055     << "\n";
3056   }
3057   if (nc < 30){
3058     UnsetTrackletsTrack(&track);
3059     return NULL;
3060   }
3061   AliTRDtrackV1 *ptrTrack = SetTrack(&track);
3062   ptrTrack->SetReconstructor(fkReconstructor);
3063   ptrTrack->CookLabel(.9);
3064   for(Int_t il(kNPlanes); il--;){
3065     if(!(ptrTracklet = ptrTrack->GetTracklet(il))) continue;
3066     ptrTracklet->UseClusters();
3067   }
3068
3069   // computes PID for track
3070   ptrTrack->CookPID();
3071   // update calibration references using this track
3072   AliTRDCalibraFillHisto *calibra = AliTRDCalibraFillHisto::Instance();
3073   if(!calibra){
3074     AliInfo("Could not get Calibra instance.");
3075   } else if(calibra->GetHisto2d()){
3076     calibra->UpdateHistogramsV1(ptrTrack);
3077   }
3078   return ptrTrack;
3079 }
3080
3081
3082 //____________________________________________________________________
3083 Bool_t AliTRDtrackerV1::ImproveSeedQuality(AliTRDtrackingChamber **stack, AliTRDseedV1 *cseed, Double_t &chi2)
3084 {
3085   //
3086   // Sort tracklets according to "quality" and try to "improve" the first 4 worst
3087   //
3088   // Parameters :
3089   //  layers : Array of propagation layers for a stack/supermodule
3090   //  cseed  : Array of 6 seeding tracklets which has to be improved
3091   //
3092   // Output :
3093   //   cssed : Improved seeds
3094   //
3095   // Detailed description
3096   //
3097   // Iterative procedure in which new clusters are searched for each
3098   // tracklet seed such that the seed quality (see AliTRDseed::GetQuality())
3099   // can be maximized. If some optimization is found the old seeds are replaced.
3100   //
3101   // debug level: 7
3102   //
3103
3104   // make a local working copy
3105   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
3106   AliTRDseedV1 bseed[AliTRDgeometry::kNlayer];
3107
3108   Float_t quality(1.e3),
3109           lQuality[AliTRDgeometry::kNlayer] = {1.e3, 1.e3, 1.e3, 1.e3, 1.e3, 1.e3};
3110   Int_t rLayers(0);
3111   for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;){
3112     bseed[jLayer] = cseed[jLayer];
3113     if(!bseed[jLayer].IsOK()) continue;
3114     rLayers++;
3115     lQuality[jLayer] = bseed[jLayer].GetQuality(kTRUE);
3116     quality    += lQuality[jLayer];
3117   }
3118   quality /= rLayers;
3119   AliDebug(2, Form("Start N[%d] Q[%f] chi2[%f]", rLayers, quality, chi2));
3120
3121   for (Int_t iter = 0; iter < 4; iter++) {
3122     // Try better cluster set
3123     Int_t nLayers(0); Float_t qualitynew(0.);
3124     Int_t  indexes[4*AliTRDgeometry::kNlayer];
3125     TMath::Sort(Int_t(AliTRDgeometry::kNlayer), lQuality, indexes, kFALSE);
3126     for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;) {
3127       Int_t bLayer = indexes[jLayer];
3128       bseed[bLayer].Reset("c");
3129       if(!(chamber = stack[bLayer])) continue;
3130       if(!bseed[bLayer].AttachClusters(chamber, kTRUE)) continue;
3131       bseed[bLayer].Fit(1);
3132       if(!bseed[bLayer].IsOK()) continue;
3133       nLayers++;
3134       lQuality[jLayer] = bseed[jLayer].GetQuality(kTRUE);
3135       qualitynew    += lQuality[jLayer];
3136     }
3137     if(rLayers > nLayers){
3138       AliDebug(1, Form("Lost %d tracklets while improving.", rLayers-nLayers));
3139       return iter>0?kTRUE:kFALSE;
3140     } else rLayers=nLayers;
3141     qualitynew /= rLayers;
3142
3143     if(qualitynew > quality){
3144       AliDebug(4, Form("Quality[%f] worsen in iter[%d] to ref[%f].", qualitynew, iter, quality));
3145       return iter>0?kTRUE:kFALSE;
3146     } else quality = qualitynew;
3147
3148     // try improve track parameters
3149     Float_t chi2new = FitTiltedRieman(bseed, kTRUE);
3150     if(chi2new > chi2){
3151       AliDebug(4, Form("Chi2[%f] worsen in iter[%d] to ref[%f].", chi2new, iter, chi2));
3152       return iter>0?kTRUE:kFALSE;
3153     } else chi2 = chi2new;
3154
3155     // store better tracklets
3156     for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;) cseed[jLayer]=bseed[jLayer];
3157     AliDebug(2, Form("Iter[%d] Q[%f] chi2[%f]", iter, quality, chi2));
3158
3159
3160     if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 7 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3161       Int_t eventNumber                 = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3162       Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3163       TLinearFitter *tiltedRieman = GetTiltedRiemanFitter();
3164       TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3165       cstreamer << "ImproveSeedQuality"
3166         << "EventNumber="               << eventNumber
3167         << "CandidateNumber="   << candidateNumber
3168         << "Iteration="                         << iter
3169         << "S0.="                                                       << &cseed[0]
3170         << "S1.="                                                       << &cseed[1]
3171         << "S2.="                                                       << &cseed[2]
3172         << "S3.="                                                       << &cseed[3]
3173         << "S4.="                                                       << &cseed[4]
3174         << "S5.="                                                       << &cseed[5]
3175         << "FitterT.="                          << tiltedRieman
3176         << "\n";
3177     }
3178   } // Loop: iter
3179
3180   // we are sure that at least 4 tracklets are OK !
3181   return kTRUE;
3182 }
3183
3184 //_________________________________________________________________________
3185 Double_t AliTRDtrackerV1::CalculateTrackLikelihood(Double_t *chi2){
3186   //
3187   // Calculates the Track Likelihood value. This parameter serves as main quality criterion for
3188   // the track selection
3189   // The likelihood value containes:
3190   //    - The chi2 values from the both fitters and the chi2 values in z-direction from a linear fit
3191   //    - The Sum of the Parameter  |slope_ref - slope_fit|/Sigma of the tracklets
3192   // For all Parameters an exponential dependency is used
3193   //
3194   // Parameters: - Array of tracklets (AliTRDseedV1) related to the track candidate
3195   //             - Array of chi2 values:
3196   //                 * Non-Constrained Tilted Riemann fit
3197   //                 * Vertex-Constrained Tilted Riemann fit
3198   //                 * z-Direction from Linear fit
3199   // Output:     - The calculated track likelihood
3200   //
3201   // debug level 2
3202   //
3203
3204   // Non-constrained Tilted Riemann
3205   Double_t likeChi2TR = TMath::Exp(-chi2[0] * 0.0078);
3206   // Constrained Tilted Riemann
3207   Double_t likeChi2TC(1.);
3208   if(chi2[1]>0.){
3209     likeChi2TC = TMath::Exp(-chi2[1] * 0.677);
3210     Double_t r = likeChi2TC/likeChi2TR;
3211     if(r>1.e2){;}   // -> a primary track use TC
3212     else if(r<1.e2) // -> a secondary track use TR
3213       likeChi2TC =1.;
3214     else{;}         // -> test not conclusive
3215   }
3216   // Chi2 only on Z direction
3217   Double_t likeChi2Z  = TMath::Exp(-chi2[2] * 0.14);
3218   // Chi2 angular resolution
3219   Double_t likeChi2Phi= TMath::Exp(-chi2[3] * 3.23);
3220
3221   Double_t trackLikelihood     = likeChi2Z * likeChi2TR * likeChi2TC * likeChi2Phi;
3222
3223   AliDebug(2, Form("Likelihood [%e]\n"
3224     "  Rieman : chi2[%f] likelihood[%6.2e]\n"
3225     "  Vertex : chi2[%f] likelihood[%6.2e]\n"
3226     "  Z      : chi2[%f] likelihood[%6.2e]\n"
3227     "  Phi    : chi2[%f] likelihood[%6.2e]"
3228     , trackLikelihood
3229     , chi2[0], likeChi2TR
3230     , chi2[1], likeChi2TC
3231     , chi2[2], likeChi2Z
3232     , chi2[3], likeChi2Phi
3233   ));
3234
3235   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3236     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3237     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3238     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3239     cstreamer << "CalculateTrackLikelihood0"
3240         << "EventNumber="                       << eventNumber
3241         << "CandidateNumber="   << candidateNumber
3242         << "LikeChi2Z="                         << likeChi2Z
3243         << "LikeChi2TR="                        << likeChi2TR
3244         << "LikeChi2TC="                        << likeChi2TC
3245         << "LikeChi2Phi="               << likeChi2Phi
3246         << "TrackLikelihood=" << trackLikelihood
3247         << "\n";
3248   }
3249
3250   return trackLikelihood;
3251 }
3252
3253 //____________________________________________________________________
3254 Double_t AliTRDtrackerV1::CookLikelihood(AliTRDseedV1 *cseed, Int_t planes[4])
3255 {
3256   //
3257   // Calculate the probability of this track candidate.
3258   //
3259   // Parameters :
3260   //   cseeds : array of candidate tracklets
3261   //   planes : array of seeding planes (see seeding configuration)
3262   //   chi2   : chi2 values (on the Z and Y direction) from the rieman fit of the track.
3263   //
3264   // Output :
3265   //   likelihood value
3266   //
3267   // Detailed description
3268   //
3269   // The track quality is estimated based on the following 4 criteria:
3270   //  1. precision of the rieman fit on the Y direction (likea)
3271   //  2. chi2 on the Y direction (likechi2y)
3272   //  3. chi2 on the Z direction (likechi2z)
3273   //  4. number of attached clusters compared to a reference value
3274   //     (see AliTRDrecoParam::fkFindable) (likeN)
3275   //
3276   // The distributions for each type of probabilities are given below as of
3277   // (date). They have to be checked to assure consistency of estimation.
3278   //
3279
3280   // ratio of the total number of clusters/track which are expected to be found by the tracker.
3281         Double_t chi2y = GetChi2Y(&cseed[0]);
3282   Double_t chi2z = GetChi2Z(&cseed[0]);
3283
3284   Float_t nclusters = 0.;
3285   Double_t sumda = 0.;
3286   for(UChar_t ilayer = 0; ilayer < 4; ilayer++){
3287     Int_t jlayer = planes[ilayer];
3288     nclusters += cseed[jlayer].GetN2();
3289     sumda += TMath::Abs(cseed[jlayer].GetYfit(1) - cseed[jlayer].GetYref(1));
3290   }
3291   nclusters *= .25;
3292
3293   Double_t likea     = TMath::Exp(-sumda * fkRecoParam->GetPhiSlope());
3294   Double_t likechi2y  = 0.0000000001;
3295   if (fkReconstructor->IsCosmic() || chi2y < fkRecoParam->GetChi2YCut()) likechi2y += TMath::Exp(-TMath::Sqrt(chi2y) * fkRecoParam->GetChi2YSlope());
3296   Double_t likechi2z = TMath::Exp(-chi2z * fkRecoParam->GetChi2ZSlope());
3297   Double_t likeN     = TMath::Exp(-(fkRecoParam->GetNMeanClusters() - nclusters) / fkRecoParam->GetNSigmaClusters());
3298   Double_t like      = likea * likechi2y * likechi2z * likeN;
3299
3300   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3301     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3302     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3303     Int_t nTracklets = 0; Float_t meanNcls = 0;
3304     for(Int_t iseed=0; iseed < kNPlanes; iseed++){
3305         if(!cseed[iseed].IsOK()) continue;
3306         nTracklets++;
3307         meanNcls += cseed[iseed].GetN2();
3308     }
3309     if(nTracklets) meanNcls /= nTracklets;
3310     // The Debug Stream contains the seed
3311     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3312     cstreamer << "CookLikelihood"
3313         << "EventNumber="                       << eventNumber
3314         << "CandidateNumber=" << candidateNumber
3315         << "tracklet0.="                        << &cseed[0]
3316         << "tracklet1.="                        << &cseed[1]
3317         << "tracklet2.="                        << &cseed[2]
3318         << "tracklet3.="                        << &cseed[3]
3319         << "tracklet4.="                        << &cseed[4]
3320         << "tracklet5.="                        << &cseed[5]
3321         << "sumda="                                             << sumda
3322         << "chi2y="                                             << chi2y
3323         << "chi2z="                                             << chi2z
3324         << "likea="                                             << likea
3325         << "likechi2y="                         << likechi2y
3326         << "likechi2z="                         << likechi2z
3327         << "nclusters="                         << nclusters
3328         << "likeN="                                             << likeN
3329         << "like="                                              << like
3330         << "meanncls="        << meanNcls
3331         << "\n";
3332   }
3333
3334   return like;
3335 }
3336
3337 //____________________________________________________________________
3338 void AliTRDtrackerV1::GetSeedingConfig(Int_t iconfig, Int_t planes[4])
3339 {
3340   //
3341   // Map seeding configurations to detector planes.
3342   //
3343   // Parameters :
3344   //   iconfig : configuration index
3345   //   planes  : member planes of this configuration. On input empty.
3346   //
3347   // Output :
3348   //   planes : contains the planes which are defining the configuration
3349   //
3350   // Detailed description
3351   //
3352   // Here is the list of seeding planes configurations together with
3353   // their topological classification:
3354   //
3355   //  0 - 5432 TQ 0
3356   //  1 - 4321 TQ 0
3357   //  2 - 3210 TQ 0
3358   //  3 - 5321 TQ 1
3359   //  4 - 4210 TQ 1
3360   //  5 - 5431 TQ 1
3361   //  6 - 4320 TQ 1
3362   //  7 - 5430 TQ 2
3363   //  8 - 5210 TQ 2
3364   //  9 - 5421 TQ 3
3365   // 10 - 4310 TQ 3
3366   // 11 - 5410 TQ 4
3367   // 12 - 5420 TQ 5
3368   // 13 - 5320 TQ 5
3369   // 14 - 5310 TQ 5
3370   //
3371   // The topologic quality is modeled as follows:
3372   // 1. The general model is define by the equation:
3373   //  p(conf) = exp(-conf/2)
3374   // 2. According to the topologic classification, configurations from the same
3375   //    class are assigned the agerage value over the model values.
3376   // 3. Quality values are normalized.
3377   //
3378   // The topologic quality distribution as function of configuration is given below:
3379   //Begin_Html
3380   // <img src="gif/topologicQA.gif">
3381   //End_Html
3382   //
3383
3384   switch(iconfig){
3385   case 0: // 5432 TQ 0
3386     planes[0] = 2;
3387     planes[1] = 3;
3388     planes[2] = 4;
3389     planes[3] = 5;
3390     break;
3391   case 1: // 4321 TQ 0
3392     planes[0] = 1;
3393     planes[1] = 2;
3394     planes[2] = 3;
3395     planes[3] = 4;
3396     break;
3397   case 2: // 3210 TQ 0
3398     planes[0] = 0;
3399     planes[1] = 1;
3400     planes[2] = 2;
3401     planes[3] = 3;
3402     break;
3403   case 3: // 5321 TQ 1
3404     planes[0] = 1;
3405     planes[1] = 2;
3406     planes[2] = 3;
3407     planes[3] = 5;
3408     break;
3409   case 4: // 4210 TQ 1
3410     planes[0] = 0;
3411     planes[1] = 1;
3412     planes[2] = 2;
3413     planes[3] = 4;
3414     break;
3415   case 5: // 5431 TQ 1
3416     planes[0] = 1;
3417     planes[1] = 3;
3418     planes[2] = 4;
3419     planes[3] = 5;
3420     break;
3421   case 6: // 4320 TQ 1
3422     planes[0] = 0;
3423     planes[1] = 2;
3424     planes[2] = 3;
3425     planes[3] = 4;
3426     break;
3427   case 7: // 5430 TQ 2
3428     planes[0] = 0;
3429     planes[1] = 3;
3430     planes[2] = 4;
3431     planes[3] = 5;
3432     break;
3433   case 8: // 5210 TQ 2
3434     planes[0] = 0;
3435     planes[1] = 1;
3436     planes[2] = 2;
3437     planes[3] = 5;
3438     break;
3439   case 9: // 5421 TQ 3
3440     planes[0] = 1;
3441     planes[1] = 2;
3442     planes[2] = 4;
3443     planes[3] = 5;
3444     break;
3445   case 10: // 4310 TQ 3
3446     planes[0] = 0;
3447     planes[1] = 1;
3448     planes[2] = 3;
3449     planes[3] = 4;
3450     break;
3451   case 11: // 5410 TQ 4
3452     planes[0] = 0;
3453     planes[1] = 1;
3454     planes[2] = 4;
3455     planes[3] = 5;
3456     break;
3457   case 12: // 5420 TQ 5
3458     planes[0] = 0;
3459     planes[1] = 2;
3460     planes[2] = 4;
3461     planes[3] = 5;
3462     break;
3463   case 13: // 5320 TQ 5
3464     planes[0] = 0;
3465     planes[1] = 2;
3466     planes[2] = 3;
3467     planes[3] = 5;
3468     break;
3469   case 14: // 5310 TQ 5
3470     planes[0] = 0;
3471     planes[1] = 1;
3472     planes[2] = 3;
3473     planes[3] = 5;
3474     break;
3475   }
3476 }
3477
3478 //____________________________________________________________________
3479 void AliTRDtrackerV1::GetExtrapolationConfig(Int_t iconfig, Int_t planes[2])
3480 {
3481   //
3482   // Returns the extrapolation planes for a seeding configuration.
3483   //
3484   // Parameters :
3485   //   iconfig : configuration index
3486   //   planes  : planes which are not in this configuration. On input empty.
3487   //
3488   // Output :
3489   //   planes : contains the planes which are not in the configuration
3490   //
3491   // Detailed description
3492   //
3493
3494   switch(iconfig){
3495   case 0: // 5432 TQ 0
3496     planes[0] = 1;
3497     planes[1] = 0;
3498     break;
3499   case 1: // 4321 TQ 0
3500     planes[0] = 5;
3501     planes[1] = 0;
3502     break;
3503   case 2: // 3210 TQ 0
3504     planes[0] = 4;
3505     planes[1] = 5;
3506     break;
3507   case 3: // 5321 TQ 1
3508     planes[0] = 4;
3509     planes[1] = 0;
3510     break;
3511   case 4: // 4210 TQ 1
3512     planes[0] = 5;
3513     planes[1] = 3;
3514     break;
3515   case 5: // 5431 TQ 1
3516     planes[0] = 2;
3517     planes[1] = 0;
3518     break;
3519   case 6: // 4320 TQ 1
3520     planes[0] = 5;
3521     planes[1] = 1;
3522     break;
3523   case 7: // 5430 TQ 2
3524     planes[0] = 2;
3525     planes[1] = 1;
3526     break;
3527   case 8: // 5210 TQ 2
3528     planes[0] = 4;
3529     planes[1] = 3;
3530     break;
3531   case 9: // 5421 TQ 3
3532     planes[0] = 3;
3533     planes[1] = 0;
3534     break;
3535   case 10: // 4310 TQ 3
3536     planes[0] = 5;
3537     planes[1] = 2;
3538     break;
3539   case 11: // 5410 TQ 4
3540     planes[0] = 3;
3541     planes[1] = 2;
3542     break;
3543   case 12: // 5420 TQ 5
3544     planes[0] = 3;
3545     planes[1] = 1;
3546     break;
3547   case 13: // 5320 TQ 5
3548     planes[0] = 4;
3549     planes[1] = 1;
3550     break;
3551   case 14: // 5310 TQ 5
3552     planes[0] = 4;
3553     planes[1] = 2;
3554     break;
3555   }
3556 }
3557
3558 //____________________________________________________________________
3559 AliCluster* AliTRDtrackerV1::GetCluster(Int_t idx) const
3560 {
3561   if(!fClusters) return NULL;
3562   Int_t ncls = fClusters->GetEntriesFast();
3563   return idx >= 0 && idx < ncls ? (AliCluster*)fClusters->UncheckedAt(idx) : NULL;
3564 }
3565
3566 //____________________________________________________________________
3567 AliTRDseedV1* AliTRDtrackerV1::GetTracklet(Int_t idx) const
3568 {
3569   if(!fTracklets) return NULL;
3570   Int_t ntrklt = fTracklets->GetEntriesFast();
3571   return idx >= 0 && idx < ntrklt ? (AliTRDseedV1*)fTracklets->UncheckedAt(idx) : NULL;
3572 }
3573
3574 //____________________________________________________________________
3575 AliKalmanTrack* AliTRDtrackerV1::GetTrack(Int_t idx) const
3576 {
3577   if(!fTracks) return NULL;
3578   Int_t ntrk = fTracks->GetEntriesFast();
3579   return idx >= 0 && idx < ntrk ? (AliKalmanTrack*)fTracks->UncheckedAt(idx) : NULL;
3580 }
3581
3582
3583
3584 // //_____________________________________________________________________________
3585 // Int_t AliTRDtrackerV1::Freq(Int_t n, const Int_t *inlist
3586 //           , Int_t *outlist, Bool_t down)
3587 // {
3588 //   //
3589 //   // Sort eleements according occurancy
3590 //   // The size of output array has is 2*n
3591 //   //
3592 //
3593 //   if (n <= 0) {
3594 //     return 0;
3595 //   }
3596 //
3597 //   Int_t *sindexS = new Int_t[n];   // Temporary array for sorting
3598 //   Int_t *sindexF = new Int_t[2*n];
3599 //   for (Int_t i = 0; i < n; i++) {
3600 //     sindexF[i] = 0;
3601 //   }
3602 //
3603 //   TMath::Sort(n,inlist,sindexS,down);
3604 //
3605 //   Int_t last     = inlist[sindexS[0]];
3606 //   Int_t val      = last;
3607 //   sindexF[0]     = 1;
3608 //   sindexF[0+n]   = last;
3609 //   Int_t countPos = 0;
3610 //
3611 //   // Find frequency
3612 //   for (Int_t i = 1; i < n; i++) {
3613 //     val = inlist[sindexS[i]];
3614 //     if (last == val) {
3615 //       sindexF[countPos]++;
3616 //     }
3617 //     else {
3618 //       countPos++;
3619 //       sindexF[countPos+n] = val;
3620 //       sindexF[countPos]++;
3621 //       last                = val;
3622 //     }
3623 //   }
3624 //   if (last == val) {
3625 //     countPos++;
3626 //   }
3627 //
3628 //   // Sort according frequency
3629 //   TMath::Sort(countPos,sindexF,sindexS,kTRUE);
3630 //
3631 //   for (Int_t i = 0; i < countPos; i++) {
3632 //     outlist[2*i  ] = sindexF[sindexS[i]+n];
3633 //     outlist[2*i+1] = sindexF[sindexS[i]];
3634 //   }
3635 //
3636 //   delete [] sindexS;
3637 //   delete [] sindexF;
3638 //
3639 //   return countPos;
3640 //
3641 // }
3642
3643
3644 //____________________________________________________________________
3645 void AliTRDtrackerV1::ResetSeedTB()
3646 {
3647 // reset buffer for seeding time bin layers. If the time bin
3648 // layers are not allocated this function allocates them
3649
3650   for(Int_t isl=0; isl<kNSeedPlanes; isl++){
3651     if(!fSeedTB[isl]) fSeedTB[isl] = new AliTRDchamberTimeBin();
3652     else fSeedTB[isl]->Clear();
3653   }
3654 }
3655
3656
3657 //_____________________________________________________________________________
3658 Float_t AliTRDtrackerV1::GetChi2Y(const AliTRDseedV1 * const tracklets) const
3659 {
3660   //    Calculates normalized chi2 in y-direction
3661   // chi2 = Sum chi2 / n_tracklets
3662
3663   Double_t chi2 = 0.; Int_t n = 0;
3664   for(Int_t ipl = kNPlanes; ipl--;){
3665     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
3666     chi2 += tracklets[ipl].GetChi2Y();
3667     n++;
3668   }
3669   return n ? chi2/n : 0.;
3670 }
3671
3672 //_____________________________________________________________________________
3673 Float_t AliTRDtrackerV1::GetChi2Z(const AliTRDseedV1 *const tracklets) const
3674 {
3675   //    Calculates normalized chi2 in z-direction
3676   // chi2 = Sum chi2 / n_tracklets
3677
3678   Double_t chi2 = 0; Int_t n = 0;
3679   for(Int_t ipl = kNPlanes; ipl--;){
3680     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
3681     chi2 += tracklets[ipl].GetChi2Z();
3682     n++;
3683   }
3684   return n ? chi2/n : 0.;
3685 }
3686
3687 //_____________________________________________________________________________
3688 Float_t AliTRDtrackerV1::GetChi2Phi(const AliTRDseedV1 *const tracklets) const
3689 {
3690   //  Calculates normalized chi2 for angular resolution
3691   // chi2 = Sum chi2 / n_tracklets
3692
3693   Double_t chi2 = 0; Int_t n = 0;
3694   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
3695     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
3696     chi2 += tracklets[iLayer].GetChi2Phi();
3697     n++;
3698   }
3699   return n ? chi2/n: 0.;
3700 }
3701
3702 //____________________________________________________________________
3703 Float_t AliTRDtrackerV1::CalculateReferenceX(const AliTRDseedV1 *const tracklets){
3704         //
3705         // Calculates the reference x-position for the tilted Rieman fit defined as middle
3706         // of the stack (middle between layers 2 and 3). For the calculation all the tracklets
3707         // are taken into account
3708         //
3709         // Parameters: - Array of tracklets(AliTRDseedV1)
3710         //
3711         // Output: - The reference x-position(Float_t)
3712   // Only kept for compatibility with the old code
3713         //
3714         Int_t nDistances = 0;
3715         Float_t meanDistance = 0.;
3716         Int_t startIndex = 5;
3717         for(Int_t il =5; il > 0; il--){
3718         if(tracklets[il].IsOK() && tracklets[il -1].IsOK()){
3719         Float_t xdiff = tracklets[il].GetX0() - tracklets[il -1].GetX0();
3720             meanDistance += xdiff;
3721             nDistances++;
3722           }
3723           if(tracklets[il].IsOK()) startIndex = il;
3724         }
3725         if(tracklets[0].IsOK()) startIndex = 0;
3726         if(!nDistances){
3727           // We should normally never get here
3728           Float_t xpos[2]; memset(xpos, 0, sizeof(Float_t) * 2);
3729           Int_t iok = 0, idiff = 0;
3730           // This attempt is worse and should be avoided:
3731           // check for two chambers which are OK and repeat this without taking the mean value
3732           // Strategy avoids a division by 0;
3733           for(Int_t il = 5; il >= 0; il--){
3734             if(tracklets[il].IsOK()){
3735               xpos[iok] = tracklets[il].GetX0();
3736               iok++;
3737               startIndex = il;
3738             }
3739             if(iok) idiff++; // to get the right difference;
3740             if(iok > 1) break;
3741           }
3742           if(iok > 1){
3743             meanDistance = (xpos[0] - xpos[1])/idiff;
3744           }
3745           else{
3746             // we have do not even have 2 layers which are OK? The we do not need to fit at all
3747             return 331.;
3748         }
3749         }
3750         else{
3751           meanDistance /= nDistances;
3752         }
3753         return tracklets[startIndex].GetX0() + (2.5 - startIndex) * meanDistance - 0.5 * (AliTRDgeometry::AmThick() + AliTRDgeometry::DrThick());
3754 }
3755
3756 //_____________________________________________________________________________
3757 Double_t AliTRDtrackerV1::FitTiltedRiemanV1(AliTRDseedV1 *const tracklets){
3758   //
3759   // Track Fitter Function using the new class implementation of
3760   // the Rieman fit
3761   //
3762   AliTRDtrackFitterRieman fitter;
3763   fitter.SetRiemanFitter(GetTiltedRiemanFitter());
3764   fitter.Reset();
3765   for(Int_t il = 0; il < AliTRDgeometry::kNlayer; il++) fitter.SetTracklet(il, &tracklets[il]);
3766   Double_t chi2 = fitter.Eval();
3767   // Update the tracklets
3768   Double_t cov[15]; Double_t x0;
3769   memset(cov, 0, sizeof(Double_t) * 15);
3770   for(Int_t il = 0; il < AliTRDgeometry::kNlayer; il++){
3771     x0 = tracklets[il].GetX0();
3772     tracklets[il].SetYref(0, fitter.GetYat(x0));
3773     tracklets[il].SetZref(0, fitter.GetZat(x0));
3774     tracklets[il].SetYref(1, fitter.GetDyDxAt(x0));
3775     tracklets[il].SetZref(1, fitter.GetDzDx());
3776     tracklets[il].SetC(fitter.GetCurvature());
3777     fitter.GetCovAt(x0, cov);
3778     tracklets[il].SetCovRef(cov);
3779     tracklets[il].SetChi2(chi2);
3780   }
3781   return chi2;
3782 }
3783
3784 //____________________________________________________________________
3785 void AliTRDtrackerV1::UnsetTrackletsTrack(const AliTRDtrackV1 * const track)
3786 {
3787 //  Remove tracklets from tracker list attached to "track"
3788   Int_t idx(-1);
3789   for(Int_t il(0); il<kNPlanes; il++){
3790     if((idx = track->GetTrackletIndex(il)) < 0) continue;
3791     delete (fTracklets->RemoveAt(idx));
3792   }
3793 }
3794
3795
3796 ///////////////////////////////////////////////////////
3797 //                                                   //
3798 // Resources of class AliTRDLeastSquare              //
3799 //                                                   //
3800 ///////////////////////////////////////////////////////
3801
3802 //_____________________________________________________________________________
3803 AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::AliTRDLeastSquare(){
3804 //
3805 // Constructor of the nested class AliTRDtrackFitterLeastSquare
3806 //
3807 // Fast solving linear regresion in 2D
3808 //         y=a + bx
3809 // The data members have the following meaning
3810 // fParams[0] : a
3811 // fParams[1] : b
3812 //
3813 // fSums[0] : S
3814 // fSums[1] : Sx
3815 // fSums[2] : Sy
3816 // fSums[3] : Sxy
3817 // fSums[4] : Sxx
3818 // fSums[5] : Syy
3819 //
3820 // fCovarianceMatrix[0] : s2a
3821 // fCovarianceMatrix[1] : s2b
3822 // fCovarianceMatrix[2] : cov(ab)
3823
3824   memset(fParams, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3825   memset(fSums, 0, sizeof(Double_t) * 6);
3826   memset(fCovarianceMatrix, 0, sizeof(Double_t) * 3);
3827
3828 }
3829
3830 //_____________________________________________________________________________
3831 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::AddPoint(const Double_t *const x, Double_t y, Double_t sigmaY){
3832   //
3833   // Adding Point to the fitter
3834   //
3835
3836   Double_t weight = 1/(sigmaY > 1e-9 ? sigmaY : 1e-9);
3837   weight *= weight;
3838   const Double_t &xpt = *x;
3839   //    printf("Adding point x = %f, y = %f, sigma = %f\n", xpt, y, sigmaY);
3840   fSums[0] += weight;
3841   fSums[1] += weight * xpt;
3842   fSums[2] += weight * y;
3843   fSums[3] += weight * xpt * y;
3844   fSums[4] += weight * xpt * xpt;
3845   fSums[5] += weight * y * y;
3846 }
3847
3848 //_____________________________________________________________________________
3849 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::RemovePoint(const Double_t *const x, Double_t y, Double_t sigmaY){
3850   //
3851   // Remove Point from the sample
3852   //
3853
3854   Double_t weight = 1/(sigmaY > 1e-9 ? sigmaY : 1e-9);
3855   weight *= weight;
3856   const Double_t &xpt = *x;
3857   fSums[0] -= weight;
3858   fSums[1] -= weight * xpt;
3859   fSums[2] -= weight * y;
3860   fSums[3] -= weight * xpt * y;
3861   fSums[4] -= weight * xpt * xpt;
3862   fSums[5] -= weight * y * y;
3863 }
3864
3865 //_____________________________________________________________________________
3866 Bool_t AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::Eval(){
3867   //
3868   // Evaluation of the fit:
3869   // Calculation of the parameters
3870   // Calculation of the covariance matrix
3871   //
3872
3873   Double_t det = fSums[0] * fSums[4] - fSums[1] *fSums[1];
3874   if(TMath::Abs(det)<1.e-30) return kFALSE;
3875
3876   //    for(Int_t isum = 0; isum < 5; isum++)
3877   //            printf("fSums[%d] = %f\n", isum, fSums[isum]);
3878   //    printf("denominator = %f\n", denominator);
3879   fParams[0] = (fSums[2] * fSums[4] - fSums[1] * fSums[3])/det;
3880   fParams[1] = (fSums[0] * fSums[3] - fSums[1] * fSums[2])/det;
3881   //    printf("fParams[0] = %f, fParams[1] = %f\n", fParams[0], fParams[1]);
3882
3883   // Covariance matrix
3884   Double_t den = fSums[0]*fSums[4] - fSums[1]*fSums[1];
3885   fCovarianceMatrix[0] = fSums[4] / den;
3886   fCovarianceMatrix[1] = fSums[0] / den;
3887   fCovarianceMatrix[2] = -fSums[1] / den;
3888 /*  fCovarianceMatrix[0] = fSums[4] / fSums[0] - fSums[1] * fSums[1] / (fSums[0] * fSums[0]);
3889   fCovarianceMatrix[1] = fSums[5] / fSums[0] - fSums[2] * fSums[2] / (fSums[0] * fSums[0]);
3890   fCovarianceMatrix[2] = fSums[3] / fSums[0] - fSums[1] * fSums[2] / (fSums[0] * fSums[0]);*/
3891
3892
3893
3894   return kTRUE;
3895 }
3896
3897 //_____________________________________________________________________________
3898 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::GetFunctionValue(const Double_t *const xpos) const {
3899   //
3900   // Returns the Function value of the fitted function at a given x-position
3901   //
3902   return fParams[0] + fParams[1] * (*xpos);
3903 }
3904
3905 //_____________________________________________________________________________
3906 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::GetCovarianceMatrix(Double_t *storage) const {
3907   //
3908   // Copies the values of the covariance matrix into the storage
3909   //
3910   memcpy(storage, fCovarianceMatrix, sizeof(Double_t) * 3);
3911 }
3912
3913 //_____________________________________________________________________________
3914 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::Reset(){
3915   //
3916   // Reset the fitter
3917   //
3918   memset(fParams, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3919   memset(fCovarianceMatrix, 0, sizeof(Double_t) * 3);
3920   memset(fSums, 0, sizeof(Double_t) * 6);
3921 }
3922
3923 ///////////////////////////////////////////////////////
3924 //                                                   //
3925 // Resources of class AliTRDtrackFitterRieman        //
3926 //                                                   //
3927 ///////////////////////////////////////////////////////
3928
3929 //_____________________________________________________________________________
3930 AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::AliTRDtrackFitterRieman():
3931   fTrackFitter(NULL),
3932   fZfitter(NULL),
3933   fCovarPolY(NULL),
3934   fCovarPolZ(NULL),
3935   fXref(0.),
3936   fSysClusterError(0.)
3937 {
3938   //
3939   // Default constructor
3940   //
3941   fZfitter = new AliTRDLeastSquare;
3942   fCovarPolY = new TMatrixD(3,3);
3943   fCovarPolZ = new TMatrixD(2,2);
3944   memset(fTracklets, 0, sizeof(AliTRDseedV1 *) * 6);
3945   memset(fParameters, 0, sizeof(Double_t) * 5);
3946   memset(fSumPolY, 0, sizeof(Double_t) * 5);
3947   memset(fSumPolZ, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3948 }
3949
3950 //_____________________________________________________________________________
3951 AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::~AliTRDtrackFitterRieman(){
3952   //
3953   // Destructor
3954   //
3955   if(fZfitter) delete fZfitter;
3956   if(fCovarPolY) delete fCovarPolY;
3957   if(fCovarPolZ) delete fCovarPolZ;
3958 }
3959
3960 //_____________________________________________________________________________
3961 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::Reset(){
3962   //
3963   // Reset the Fitter
3964   //
3965   if(fTrackFitter){
3966     fTrackFitter->StoreData(kTRUE);
3967     fTrackFitter->ClearPoints();
3968   }
3969   if(fZfitter){
3970     fZfitter->Reset();
3971   }
3972   fXref = 0.;
3973   memset(fTracklets, 0, sizeof(AliTRDseedV1 *) * AliTRDgeometry::kNlayer);
3974   memset(fParameters, 0, sizeof(Double_t) * 5);
3975   memset(fSumPolY, 0, sizeof(Double_t) * 5);
3976   memset(fSumPolZ, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3977   for(Int_t irow = 0; irow < fCovarPolY->GetNrows(); irow++)
3978     for(Int_t icol = 0; icol < fCovarPolY->GetNcols(); icol++){
3979       (*fCovarPolY)(irow, icol) = 0.;
3980       if(irow < 2 && icol < 2)
3981         (*fCovarPolZ)(irow, icol) = 0.;
3982     }
3983 }
3984
3985 //_____________________________________________________________________________
3986 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::SetTracklet(Int_t itr, AliTRDseedV1 *tracklet){
3987   //
3988   // Add tracklet into the fitter
3989   //
3990   if(itr >= AliTRDgeometry::kNlayer) return;
3991   fTracklets[itr] = tracklet;
3992 }
3993
3994 //_____________________________________________________________________________
3995 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::Eval(){
3996   //
3997   // Perform the fit
3998   // 1. Apply linear transformation and store points in the fitter
3999   // 2. Evaluate the fit
4000   // 3. Check if the result of the fit in z-direction is reasonable
4001   // if not
4002   // 3a. Fix the parameters 3 and 4 with the results of a simple least
4003   //     square fit
4004   // 3b. Redo the fit with the fixed parameters
4005   // 4. Store fit results (parameters and errors)
4006   //
4007   if(!fTrackFitter){
4008     return 1e10;
4009   }
4010   fXref = CalculateReferenceX();
4011   for(Int_t il = 0; il < AliTRDgeometry::kNlayer; il++) UpdateFitters(fTracklets[il]);
4012   if(!fTrackFitter->GetNpoints()) return 1e10;
4013   // perform the fit
4014   fTrackFitter->Eval();
4015   fZfitter->Eval();
4016   fParameters[3] = fTrackFitter->GetParameter(3);
4017   fParameters[4] = fTrackFitter->GetParameter(4);
4018   if(!CheckAcceptable(fParameters[3], fParameters[4])) {
4019     fTrackFitter->FixParameter(3, fZfitter->GetFunctionValue(&fXref));
4020     fTrackFitter->FixParameter(4, fZfitter->GetFunctionParameter(1));
4021     fTrackFitter->Eval();
4022     fTrackFitter->ReleaseParameter(3);
4023     fTrackFitter->ReleaseParameter(4);
4024     fParameters[3] = fTrackFitter->GetParameter(3);
4025     fParameters[4] = fTrackFitter->GetParameter(4);
4026   }
4027   // Update the Fit Parameters and the errors
4028   fParameters[0] = fTrackFitter->GetParameter(0);
4029   fParameters[1] = fTrackFitter->GetParameter(1);
4030   fParameters[2] = fTrackFitter->GetParameter(2);
4031
4032   // Prepare Covariance estimation
4033   (*fCovarPolY)(0,0) = fSumPolY[0]; (*fCovarPolY)(1,1) = fSumPolY[2]; (*fCovarPolY)(2,2) = fSumPolY[4];
4034   (*fCovarPolY)(1,0) = (*fCovarPolY)(0,1) = fSumPolY[1];
4035   (*fCovarPolY)(2,0) = (*fCovarPolY)(0,2) = fSumPolY[2];
4036   (*fCovarPolY)(2,1) = (*fCovarPolY)(1,2) = fSumPolY[3];
4037   fCovarPolY->Invert();
4038   (*fCovarPolZ)(0,0) = fSumPolZ[0]; (*fCovarPolZ)(1,1) = fSumPolZ[2];
4039   (*fCovarPolZ)(1,0) = (*fCovarPolZ)(0,1) = fSumPolZ[1];
4040   fCovarPolZ->Invert();
4041   return fTrackFitter->GetChisquare() / fTrackFitter->GetNpoints();
4042 }
4043
4044 //_____________________________________________________________________________
4045 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::UpdateFitters(AliTRDseedV1 * const tracklet){
4046   //
4047   // Does the transformations and updates the fitters
4048   // The following transformation is applied
4049   //
4050   AliTRDcluster *cl = NULL;
4051   Double_t x, y, z, dx, t, w, we, yerr, zerr;
4052   Double_t uvt[4];
4053   if(!tracklet || !tracklet->IsOK()) return;
4054   Double_t tilt = tracklet->GetTilt();
4055   for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
4056     if(!(cl = tracklet->GetClusters(itb))) continue;
4057     if(!cl->IsInChamber()) continue;
4058     if (!tracklet->IsUsable(itb)) continue;
4059     x = cl->GetX();
4060     y = cl->GetY();
4061     z = cl->GetZ();
4062     dx = x - fXref;
4063     // Transformation
4064     t = 1./(x*x + y*y);
4065     uvt[0] = 2. * x * t;
4066     uvt[1] = t;
4067     uvt[2] = 2. * tilt * t;
4068     uvt[3] = 2. * tilt * dx * t;
4069     w = 2. * (y + tilt*z) * t;
4070     // error definition changes for the different calls
4071     we = 2. * t;
4072     we *= TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()+tilt*tilt*cl->GetSigmaZ2());
4073     // Update sums for error calculation
4074     yerr = 1./(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()) + fSysClusterError);
4075     yerr *= yerr;
4076     zerr = 1./cl->GetSigmaZ2();
4077     for(Int_t ipol = 0; ipol < 5; ipol++){
4078       fSumPolY[ipol] += yerr;
4079       yerr *= x;
4080       if(ipol < 3){
4081         fSumPolZ[ipol] += zerr;
4082         zerr *= x;
4083       }
4084     }
4085     fTrackFitter->AddPoint(uvt, w, we);
4086     fZfitter->AddPoint(&x, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
4087   }
4088 }
4089
4090 //_____________________________________________________________________________
4091 Bool_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::CheckAcceptable(Double_t offset, Double_t slope){
4092   //
4093   // Check whether z-results are acceptable
4094   // Definition: Distance between tracklet fit and track fit has to be
4095   // less then half a padlength
4096   // Point of comparision is at the anode wire
4097   //
4098   Bool_t acceptablez = kTRUE;
4099   Double_t zref = 0.0;
4100   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
4101     if(!fTracklets[iLayer]->IsOK()) continue;
4102     zref = offset + slope * (fTracklets[iLayer]->GetX0() - fXref);
4103     if (TMath::Abs(fTracklets[iLayer]->GetZfit(0) - zref) > fTracklets[iLayer]->GetPadLength() * 0.5 + 1.0)
4104       acceptablez = kFALSE;
4105   }
4106   return acceptablez;
4107 }
4108
4109 //_____________________________________________________________________________
4110 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetYat(Double_t x) const {
4111   //
4112   // Calculate y position out of the track parameters
4113   // y:     R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
4114   //     =>   y = y0 +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
4115   //          R = Sqrt() = 1/Curvature
4116   //     =>   y = y0 +/- Sqrt(1/Curvature^2 - (x - x0)^2)
4117   //
4118   Double_t y = 0;
4119   Double_t disc = (x * fParameters[0] + fParameters[1]);
4120   disc = 1 - fParameters[0]*fParameters[2] + fParameters[1]*fParameters[1] - disc*disc;
4121   if (disc >= 0) {
4122     disc = TMath::Sqrt(disc);
4123     y    = (1.0 - disc) / fParameters[0];
4124   }
4125   return y;
4126 }
4127
4128 //_____________________________________________________________________________
4129 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetZat(Double_t x) const {
4130   //
4131   // Return z position for a given x position
4132   // Simple linear function
4133   //
4134   return fParameters[3] + fParameters[4] * (x - fXref);
4135 }
4136
4137 //_____________________________________________________________________________
4138 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetDyDxAt(Double_t x) const {
4139   //
4140   // Calculate dydx at a given radial position out of the track parameters
4141   // dy:      R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
4142   //     =>     y = +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2) + y0
4143   //     => dy/dx = (x - x0)/Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
4144   // Curvature: cr = 1/R = a/Sqrt(1 + b^2 - c*a)
4145   //     => dy/dx =  (x - x0)/(1/(cr^2) - (x - x0)^2)
4146   //
4147   Double_t x0 = -fParameters[1] / fParameters[0];
4148   Double_t curvature = GetCurvature();
4149   Double_t dy = 0;
4150   if (-fParameters[2] * fParameters[0] + fParameters[1] * fParameters[1] + 1 > 0) {
4151     if (1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0) > 0.0) {
4152      Double_t yderiv = (x - x0) / TMath::Sqrt(1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0));
4153       if (fParameters[0] < 0) yderiv *= -1.0;
4154       dy = yderiv;
4155     }
4156   }
4157   return dy;
4158 }
4159
4160 //_____________________________________________________________________________
4161 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetCurvature() const {
4162   //
4163   // Calculate track curvature
4164   //
4165   //
4166   Double_t curvature =  1.0 + fParameters[1]*fParameters[1] - fParameters[2]*fParameters[0];
4167   if (curvature > 0.0)
4168     curvature  =  fParameters[0] / TMath::Sqrt(curvature);
4169   return curvature;
4170 }
4171
4172 //_____________________________________________________________________________
4173 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetCovAt(Double_t x, Double_t *cov) const {
4174   //
4175   // Error Definition according to gauss error propagation
4176   //
4177   TMatrixD transform(3,3);
4178   transform(0,0) = transform(1,1) = transform(2,2) = 1;
4179   transform(0,1) = transform(1,2) = x;
4180   transform(0,2) = x*x;
4181   TMatrixD covariance(transform, TMatrixD::kMult, *fCovarPolY);
4182   covariance *= transform.T();
4183   cov[0] = covariance(0,0);
4184   TMatrixD transformZ(2,2);
4185   transformZ(0,0) = transformZ(1,1) = 1;
4186   transformZ(0,1) = x;
4187   TMatrixD covarZ(transformZ, TMatrixD::kMult, *fCovarPolZ);
4188   covarZ *= transformZ.T();
4189   cov[1] = covarZ(0,0);
4190   cov[2] = 0;
4191 }
4192
4193 //____________________________________________________________________
4194 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::CalculateReferenceX(){
4195   //
4196   // Calculates the reference x-position for the tilted Rieman fit defined as middle
4197   // of the stack (middle between layers 2 and 3). For the calculation all the tracklets
4198   // are taken into account
4199   //
4200   // Parameters:        - Array of tracklets(AliTRDseedV1)
4201   //
4202   // Output:            - The reference x-position(Float_t)
4203   //
4204   Int_t nDistances = 0;
4205   Float_t meanDistance = 0.;
4206   Int_t startIndex = 5;
4207   for(Int_t il =5; il > 0; il--){
4208     if(fTracklets[il]->IsOK() && fTracklets[il -1]->IsOK()){
4209       Float_t xdiff = fTracklets[il]->GetX0() - fTracklets[il -1]->GetX0();
4210       meanDistance += xdiff;
4211       nDistances++;
4212     }
4213     if(fTracklets[il]->IsOK()) startIndex = il;
4214   }
4215   if(fTracklets[0]->IsOK()) startIndex = 0;
4216   if(!nDistances){
4217     // We should normally never get here
4218     Float_t xpos[2]; memset(xpos, 0, sizeof(Float_t) * 2);
4219     Int_t iok = 0, idiff = 0;
4220     // This attempt is worse and should be avoided:
4221     // check for two chambers which are OK and repeat this without taking the mean value
4222     // Strategy avoids a division by 0;
4223     for(Int_t il = 5; il >= 0; il--){
4224       if(fTracklets[il]->IsOK()){
4225         xpos[iok] = fTracklets[il]->GetX0();
4226         iok++;
4227         startIndex = il;
4228       }
4229       if(iok) idiff++;  // to get the right difference;
4230       if(iok > 1) break;
4231     }
4232     if(iok > 1){
4233       meanDistance = (xpos[0] - xpos[1])/idiff;
4234     }
4235     else{
4236       // we have do not even have 2 layers which are OK? The we do not need to fit at all
4237       return 331.;
4238     }
4239   }
4240   else{
4241     meanDistance /= nDistances;
4242   }
4243   return fTracklets[startIndex]->GetX0() + (2.5 - startIndex) * meanDistance - 0.5 * (AliTRDgeometry::AmThick() + AliTRDgeometry::DrThick());
4244 }